為什麼宇宙膨脹得越來越快仍然是物理學中最大的懸而未決的問題之一。目前的理論無法完全解釋這種快速增長。當今宇宙的標準圖景是建立在愛因斯坦的廣義相對論和粒子物理學的標準模型之上的。在這個框架內，科學家通常假設存在一種被稱為“暗能量”的神秘力量，以解釋空間的快速膨脹。儘管暗能量在宇宙學中得到廣泛應用，但其真正本質和起源仍然未知。
現在，不萊梅大學應用技術和微重力中心 (ZARM) 的研究人員與羅馬尼亞特蘭西瓦尼亞布拉索夫大學的同事合作，提出了一種看待這個問題的不同方法。他們的工作表明，宇宙的膨脹可以在完全不援引暗能量的情況下得到解釋——至少可以部分地得到解釋。
為什麼首先要添加暗能量
宇宙學家使用愛因斯坦的廣義相對論和弗里德曼方程來描述宇宙如何隨時間變化。然而，當這些方程應用於實際的天文觀測時，它們就顯得不足了。為了匹配望遠鏡所看到的，科學家必須手動在方程中添加一個額外的“暗能量項”。這種添加並非源自理論本身，這長期以來使其成為一個不令人滿意的解決方案。
使用擴展重力的新方法
由於這一限制，ZARM 團隊及其羅馬尼亞合作者探索了另一種想法。他們的研究結果發表在雜誌上 宇宙學與天體粒子物理學雜誌它基於廣義相對論 (GR) 的擴展（稱為芬斯勒引力）。這種方法是近年來發展起來的，並且使用了更廣泛的時空幾何描述。
與 GRT 的標準公式不同，芬斯勒重力可以更準確地描述氣體的重力行為。在對宇宙的大尺度行為進行建模時，這種差異至關重要。
無暗能量加速膨脹
當研究人員將芬斯勒引力應用於弗里德曼方程時，他們發現了一個驚人的結果。修改後的方程被稱為芬斯勒-弗里德曼方程，它自然地預測即使在真空中宇宙也會加速加速。不需要額外的假設，也不需要手動添加額外的“暗能量”項。
ZARM 研究小組成員、物理學家克里斯蒂安·普法伊弗 (Christian Pfeifer) 表示：“這是一個令人興奮的跡象，表明我們或許能夠在沒有暗能量的情況下，基於廣義時空幾何結構，至少部分地解釋宇宙的加速膨脹。” “這種關於暗能量問題的新幾何視角為更好地理解宇宙自然法則開闢了新的可能性。”
