愛因斯坦廣義相對論自1915年發表以來，一直是我們理解宇宙大尺度結構的基石理論。然而，當我們將視野擴展到星系團甚至星系超團的尺度時，一些與理論預期不符的現象開始浮現。這些現象表明，在宇宙學這一最大的尺度上，重力的強度可能與我們根據廣義相對論的預期存在差異，這是不是意味著愛因斯坦的相對論在某種程度上也是不完美的！

在3月20日發表于著名學術期刊《宇宙學與天體粒子物理學雜志》的一項研究中，來自多個國家的科學家團隊提出了一種新的修正理論，並將這一理論與廣義相對論在宇宙尺度上的差異統稱爲"宇宙故障"。他們認爲，這一修正理論有望揭開宇宙中最令人困惑和深奧的謎團。

這個理論就像試圖在一個球體表面拼湊一個平面拼圖，當你試圖將這些拼圖碎片強行拼湊在一起時，不可避免地會出現明顯的縫隙和不協調之處。就像在某個臨界點，如果選擇了一個錯誤的參考框架和幾何形狀，那麽這些碎片將無法完美地拼接在一起。這一比喻不僅形象地揭示了現有理論的局限，也爲我們理解宇宙的複雜性提供了一個全新的視角。

廣義相對論在描述宇宙大尺度現象時表現非常出色，它不僅預言了黑洞、引力透鏡、引力波以及宇宙大爆炸的存在，而且這些預言後來全部在觀測中得到了印證。然而，當試圖將這一宏觀理論應用于量子尺度時，原本穩固的方程式便變得前言不往往。量子引力這一困擾物理學幾十年的難題，至今仍未能找到令人滿意的解決方案。

另一個需要解決的難題是，爲了拼湊出一個更爲完整的宇宙模型，我們不得不引入兩個神秘的新物質形態——暗物質和暗能量。雖然觀測數據表明，暗物質和暗能量合計占據了宇宙大約95%的質量能量，但它們本身從未被直接探測到過，其本質也仍然是個謎。更麻煩的是，暗物質和暗能量難以解釋不同區域的宇宙爲何膨脹速度存在差異。

爲了解決這些有問題的謎題，作者們提出了一種非常直接的修正方案：在不同的距離尺度上微調愛因斯坦廣義相對論中的宇宙常數。

做這麽表示，他們的修正思路非常直白：就是假設宇宙常數在宇宙的大尺度上，與在太陽系或銀河系等小尺度上存在一定差異。

這種調整將改變人類對宇宙微波背景輻射——大爆炸後約38萬年産生的剩余輻射——的理解，也會影響我們對宇宙大尺度結構和膨脹曆史的認知。雖然這些改變微乎其微，但它們對于重新認識重力在不同尺度上的作用規律可能具有重大意義。

論文作者阿夫肖迪教授表示，他們發現了'宇宙故障'的證據，也就是在銀河系和太陽系這種小尺度範圍內，宇宙的引力常數約比在更大尺度上弱百分之一。

不要小看這1%，因爲宇宙常數通常與暗能量聯系在一起，暗能量又是推動宇宙加速膨脹的神秘力量。如果宇宙常數有所變化，那麽我們對暗能量的本質和作用機制的理解可能需要重新評估。

而這1%的變化又可能導致我們還需要對引力理論進行修正或擴展，才以解釋在不同尺度上的引力行爲。此外，宇宙常數的變化可能會影響人類宇宙學參數的測量，如哈勃常數，這又關系到我們對宇宙年齡、大小和演化速度的估計。

研究人員認爲，下一代大型天文巡天計劃，比如歐空局的Euclid太空望遠鏡、暗能量光譜儀器(DESI)以及美國的西蒙斯天文台等，將能以更高精度檢驗或排除他們提出的這一理論。

然而，也有科學家認爲，對廣義相對論的簡單修正可能無法從根本上解決目前的困境。天文觀測所反映的種種反常現象，恰恰意味著我們需要重新審視對宇宙根本性質的理解。

卡內基梅隆大學物理學系教授斯科特·多德爾森對于這個理論也有不同的看法，他表示這個新模型與觀測數據的吻合程度較高，這並不令人驚訝。但它可能在向我們傳達某種更爲深層次的信息，如果真是這樣，那就意味著人類目前對宇宙的理解還遠遠不夠透徹，仍有太多未解之謎。

雖然現在物理學家對現有理論做一些修修補補是不夠的，還需要一個全新的理論框架來重新認識宇宙的本質，但截至目前，科學界還沒有任何一個令人信服的新理論被提了出來，至少在近100年，已經沒有出現顛覆性的物理學理論了。

無疑，解開宇宙的種種謎團將是一個漫長而曲折的過程，需要理論物理學家和觀測天文學家的長期通力合作。在這一進程中，挑戰定會存在，但只要堅持不懈，最終必將揭開宇宙的更多奧秘。