阿尔伯特·爱因斯坦是一个聪明的人，这一点毋庸置疑。但即使是他也知道，他的广义相对论 —— 21世纪对牛顿万有引力理论的回答 —— 并不完美。

就像你用第一笔薪水买的二手车一样，它能帮你处理日常琐事。但把它带到陡峭的山坡上，或者蠕行在购物中心附近拥堵的道路上，引擎就会颤抖到停滞不前。

俄罗斯人民友谊大学天体物理学研究生哈米德雷扎·法兹罗拉希（Hamidreza Fazlollahi）的解决方案是潜入引擎盖下，看看哪些组件不像看起来那么重要。

他认为，通过找出一条守恒能量和动量的数学性质的定律，广义相对论可能会越过更多的减速带。

引力描述的是有质量的物体聚集在一起的趋势。无论是星系碰撞，还是月球在引力作用下与行星的惯性作斗争，还是苹果从树顶落到地球上，引力模型都需要解释为什么质量相互吸引。

然而，这样的理论还需要在一个具有相同电荷的物体相互排斥的宇宙中运作，解释为什么原子核以令人难以置信的力量粘在一起，或者为什么中子会自发衰变形成质子。当质量变得如此密集，或者时空变得如此紧凑，光本身都不能再逃逸时，它也需要仍然工作。

坦率地说，尽管广义相对论很好，但它并不能胜任这项任务。

爱因斯坦引力的不可重整性问题是众所周知的。法兹罗拉希说：“这导致了几十次尝试，将其视为一种低能量理论。”

重整化是理论物理学家用来消除量子场中令人沮丧的无限大的魔法戏法。当现实的循环似乎在一个令人困惑的分形中永远退到远处时，从袋子里拿出这些技术中的一些，你的模型又一次坚实地建立起来了。

广义相对论并不容易做到这一点。因此，它所描述的时空的滚动场拒绝与量子力学的沙滩相啮合，导致一个不相容的物理系统，需要两种自然理论，其中一种更有意义。

幸运的是，爱因斯坦的广义相对论公式也是基于一些假设的。他有充分的理由将它们包括在内，但最终宇宙可能会对它们是否合理有其他想法。

广义相对论中一个更基本的假设是，空间和时间的弯曲与能量和动量守恒是一致的。换句话说，在时空的海洋中从A点航行到B点不会影响你的能量或速度，除非力发生了变化。

这一假设在一个平坦、空虚的宇宙中是很好的。但宇宙有凹陷和曲线，充斥着星系、电子和虚拟粒子的涌入和消失。

1976年，英国物理学家彼得·拉斯托（Peter Rastall）提出了一个略有不同的引力模型，该模型表明物质与空间和时间的曲率，以一种并非微不足道的方式联系在一起，这种方式为标准的能量-动量守恒定律留下了回旋余地。

法兹罗拉希沿着类似的思路开辟了一条不同的道路，他把目光转向相对论热力学 —— 在相当极端的条件下能量交换的物理学 —— 来寻找能量和动量的转换，这让人想起广义相对论中使用的方程。

其结果是一种描述弯曲时空中引力出现的新方法，这种方法抛弃了一些基本假设，但在解释宇宙如何膨胀等问题上仍然有用。

尽管它很好，但很明显爱因斯坦的聪明想法在某种程度上是错误的。当一切的命运都在眼前时，过于保守是没有用的。

这项研究发表在《欧洲物理杂志C》上。

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