“暗物质之谜或许源于引力本身”——物理学家提出引力的量子尺度变化，可解释星系旋转曲线
1. 研究背景暗物质作为宇宙学标准模型的核心，却始终无法直接观测到。几十年来，物理学家们一直在寻找其存在的线索。近期，物理学家 刘晓峰（化名）在《Physics Letters B》发表的新论文中，提出了与传统思路不同的思考：也许并不需要假设“新粒子”，而是把“引力”本身的行为放在一个全新的量子场论框架下重新审视。
BUFFER: 该论文通过量子场论的重整化群（renormalization‑group）运行思想，研究引力常数在极大尺度（宇宙尺度）可能随“尺度”而变化，从而在红外（infrared）范围内产生新的力学效应。
螺旋星系中的恒星在远离银河中心时以几乎恒定的速度绕行。图片来源：天文学：罗恩·凯利。M33：ESO
2. 引力尺度运行的核心假设重整化群运行：在量子场论中，耦合常数随能量或长度尺度而变动（“跑常数”）。这一现象在微观高能尺度已得到充分研究。刘晓峰将此概念反向推演到宏观宇宙尺度，探讨“在极大距离上，引力是否也会随尺度慢慢变弱或增强”。
红外修正：作者给出一种特定的红外运行形式，导致引力势从传统的 （1/r2） 形式出现对数修正项，最终得到 （1/r） 长程力。
星系旋转曲线：该 （1/r）力正是产生星系平坦旋转曲线的自然机制——此前被归因于暗物质“暗晕”的作用。与多数人工添加修正项的“改良引力”理论不同，该修正直接来源于场论的尺度归约，且与具体的紫外补全无关。
3. 与观测对接作者利用该模型对数千个星系的旋转数据进行测试：
输入参数：仅使用可见 baryonic（重子）质量分布与一个“交叉尺度”参数，
预测结果：得到的旋转曲线与观测曲线高度一致，覆盖从数百到数千光年的广泛半径范围。
结论：红外运行方案在不加入占主导的冷暗物质成分的前提下，可解释星系旋转曲线的平坦化。
4. 宇宙学意义早期宇宙约束：在宇宙微波背景（CMB）和结构形成的早期阶段，任何引力修正都必须足够微小，才能避免与高精度宇宙学测量冲突。红外运行框架下，修正随尺度与时间缓慢增长，保持了早期宇宙的兼容性，且仅在后期大尺度显著。
局限与挑战：该方案目前尚未完整替代暗物质在标准模型中的角色——尤其在精细结构形成、强引力透镜和星系团动力学方面仍需进一步验证。
5. 未来研究与开放问题更广泛的宇宙学检验：探测红外运行引力在星系团、弱透镜以及大尺度结构中的表现，寻找与粒子暗物质模型区分的独特信号。
后续观测：未来的红外与射电望远镜（如 Euclid、LSST、SKA）将提供更精准的星系旋转曲线与透镜数据，可检验该理论的可行性。
6. 研究启示刘晓峰认为，这一工作为“暗物质现象”提供了一条全新的思路：不是缺失的粒子，而是引力本身的尺度依赖所产生的微妙修正。若得到进一步实验或观测支持，或将彻底改变我们对宇宙质量组成的认知。
勇编撰自论文"Marginal IR running of gravity as a natural explanation for dark matter".Physics Letters B.2026相关信息，文中配图若未特别标注出处，均来源于自绘或公开图库。