时空几何学的新视角：宇宙加速的几何起源

当前宇宙学的主流观点认为，宇宙的加速膨胀现象需要引入一个假想的“暗能量”来解释，据估算，这种暗能量占据了宇宙物质-能量总量的约百分之七十。然而，这种将额外项“手动”添加进源自爱因斯坦广义相对论的弗里德曼标准方程的做法，长期以来在数学上被认为不够优雅和完善。

在2025年底，一个国际研究团队提出了一个基于芬斯勒引力的替代性理论方案，旨在从几何学角度解决这一宇宙学中的根本性难题。该团队汇集了来自德国不来梅大学应用空间技术与微重力中心（ZARM）的物理学家克里斯蒂安·普法伊费尔（Christian Pfeiffer）及其在罗马尼亚布拉索夫特兰西瓦尼亚大学的合作者。他们的研究核心在于对广义相对论（GR）进行拓展。

芬斯勒引力理论在近几年得到了发展，它利用了对时空几何更丰富的描述方式，使得在模拟物质，特别是气体的引力行为时，比标准广义相对论更为精细。这种几何描述的深化是解决问题的关键所在，因为它促使研究人员重新审视宇宙加速的本质。当把芬斯勒引力理论应用于弗里德曼方程时，产生了一套被称为“芬斯勒-弗里德曼方程”的修正方程，其结果令人瞩目。

这些修正后的方程具有一个惊人的特性：它们能够自然地预言宇宙在真空中也会加速膨胀，从而彻底消除了引入额外暗能量项的必要性。克里斯蒂安·普法伊费尔指出，这种看待暗能量问题的新几何视角，为我们更深入地理解宇宙的自然法则开辟了新的道路。《宇宙学与粒子物理学杂志》上发表的这项工作表明，宇宙的加速膨胀可能仅仅是时空几何本身的内在属性，而非某种未知的宇宙力量在起作用。

该研究奠定的理论基础暗示，时空几何结构本身或许就是驱动宇宙加速的根本动力，这标志着一个根本性的范式转变。在这一几何学框架下，与标准模型中为使理论与观测结果吻合而手动引入暗能量不同，加速现象直接源于由芬斯勒-弗里德曼方程所定义的膨胀动力学本身。研究小组通过模型计算和模拟得出结论，他们的几何方法与现有观测数据是兼容的，尽管要最终证实这一理论，仍有赖于后续的实验检验。

时至2026年，对这一挑战现有宇宙学图景的理论模型的检验与验证工作仍在紧锣密鼓地进行中。尽管这项工作并未断言完全否定了暗能量的存在，但它有力地提出，至少部分观测到的加速效应，可以通过对引力更深层次、更细致的描述来加以解释，这种描述建立在对时空结构更广阔的理解之上。参与此项研究的机构，包括不来梅大学的ZARM和特兰西瓦尼亚大学，正致力于完善其数学工具，以期重塑我们对宇宙演化的认知。这项于2025年底提出的理论方案，基于对引力基本原理的重新审视，为物理学上面临的最大谜团之一，提供了一个优雅的数学出口。