愛因斯坦最著名的理論剛剛通過了有史以來最大的挑戰

阿爾伯特·愛因斯坦 （Albert Einstein） 在 20 世紀初為描述物理宇宙的引力運作而設計的數學仍然很強大。

在最大的測試之一廣義相對論迄今為止，一個龐大的天文學家團隊已經繪制了宇宙 110 億年歷史中近 600 萬個星系的分布圖。

引力將這些星系沿著宇宙網的鏈聚集在一起，抵抗宇宙膨脹的向外拉力，以及網隨時間演變的方式，與愛因斯坦著名理論的預測完全一致。

這也許是迄今為止對廣義相對論的最大規模的測試，跨越了宇宙 138 億年歷史的大部分時間——這意味著該理論在最大的尺度上都站得住腳，而且最小的.

研究結果已提交發布，并可在三個新的預印本提前上傳到 arXiv同行審查.

“廣義相對論已經在太陽系的尺度上得到了很好的測試，但我們也需要測試我們的假設在更大的尺度上是否有效。”宇宙學家 Pauline Zarrouk 說法國國家科學研究中心。

“研究星系形成的速度可以讓我們直接測試我們的理論，到目前為止，我們正在與廣義相對論在宇宙學尺度上的預測一致。”

引力是宇宙運作方式的基礎。我們不知道它是什么或為什么是它，只是有質量的物體往往會吸引其他有質量的物體;吸引力的強度與質量成正比;并且它改變了圍繞質量的時空幾何。

它的行為也像是將宇宙拉在一起的膠水。由暗物質跨越整個 Universe某種 Web;宇宙中的大部分物質都沿著股以及這個宇宙網的節點。

它是可預測的和可測量的，而且到目前為止，廣義相對論的制約和定義非常好。但是，發現理論中的缺陷可能會揭示一些非常棘手的問題的解決方案，例如量子力學和經典物理學之間不可調和的差異。因此，科學家們不斷探究它，看看宇宙的內容是否在所有尺度上看起來都像廣義相對論所說的那樣。

這就把我們帶到了勞倫斯伯克利國家實驗室領導暗能量光譜儀器 （DESI） 是一個龐大的國際合作項目，目前正在努力繪制可觀測宇宙的地圖，以解開其最大的秘密。它一直在運行自 2019 年起;新結果基于對 Instrument 獲得的第一年數據的詳細和擴展分析。

DESI Collaboration 使用這些數據對宇宙歷史上的 570 萬個星系和類星體進行了艱苦的調查，繪制了從 110 億年前的早期宇宙開始，它們在宇宙網上的生長、演化和分布。

他們使用廣義相對論來預測宇宙網的增長和分布，并發現我們生活的宇宙在史詩般的宇宙尺度上表現了相對論所說的應該有的樣子。增加更多的引力，或者帶走一些引力，宇宙看起來就不再一樣了。

該結果是在今年早些時候的一篇論文之后得出的，該論文測量了宇宙的膨脹率基于聲波的宇宙遺跡，當彌漫在早期宇宙中的原子霧散去時，這些聲波會凍結。DESI 合作組織希望正在進行的努力將繼續揭示宇宙的演化，進而揭示驅動宇宙的神秘力量。

“這是 DESI 第一次關注宇宙結構的生長，”物理學家 Dragan Huterer 說密歇根大學的。“我們展示了一種巨大的新能力，可以探測修正的引力并改善對暗能量模型的約束。而這只是冰山一角。

結果還對中微子，一個如此“幽靈”的粒子，以至于我們一直無法精確稱重.

該調查仍在進行中，協作組織的工作也是如此。研究人員目前正在分析 DESI 運營前三年的數據。當該儀器完成工作時，它將收集超過 4000 萬個星系和類星體的數據。

最熱切的希望之一是它將有助于揭示暗物質的本質，即神秘的不可見物質東西負責在宇宙中產生額外的引力;和暗能量，神秘的無形東西負責驅動宇宙的可變加速膨脹。

“暗物質約占宇宙的四分之一，暗能量占另外 70%，我們真的不知道它們是什么。”物理學家 Mark Maus 說勞倫斯伯克利國家實驗室和加州大學伯克利分校。

“我們可以拍攝宇宙照片并解決這些重大的基本問題的想法令人興奮。”

該團隊的論文現已發布在預印本服務器 arXiv 上.

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