暗物质的起源本身就是引力吗？

一个关于非常早期宇宙的新模型提出，引力子是引力的量子机械力载体，在正常物质甚至没有机会开始之前，暗物质就充斥着宇宙。

这一提议可能是一种将现代宇宙学中两个最大的悬而未决的谜团联系起来的方法：暗物质的性质和宇宙暴胀的历史。

许多宇宙学家认为，当宇宙非常年轻(也就是不到一秒钟)时，它经历了一段令人难以置信的快速膨胀时期，即所谓的膨胀。

这一膨胀时期对宇宙未来的演化至关重要，因为令人难以置信的膨胀将时空的微观量子波动转化为种子，有朝一日将成为恒星、星系和星系团。

实际的通胀事件相当神秘。

例如，宇宙学家不知道是什么触发了膨胀，是什么推动了它，它持续了多长时间，什么时候它关闭了。

但这张大体图像是唯一一张可以解释宇宙微波背景(宇宙38万年时形成的余辉光模式)和物质在宇宙中大规模分布的图案的图片。

这些模式的统计数据与我们在量子涨落中看到的相匹配，这给了宇宙学家所需的信心，让他们假设其中存在联系。

在通货膨胀结束时，宇宙比以前大得多。

但它也要空得多，因为之前在宇宙中的所有内容都被扔到了很远的地方。

只剩下一件事：无论是什么，最初推动了通胀，但最终失去了动力。

宇宙学家将这种驱动力称为“充气”，他们认为这是一种浸透了整个空间的量子场。

当膨胀结束时，充气衰变，充斥着我们今天看到的各种粒子充斥着宇宙。

在很多方面，通货膨胀才是“真正的”大爆炸。

如果你想象一个空洞的宇宙突然充满了粒子爆炸，那么这就是它。

无声暗物质。

当膨胀结束时，它触发了所有已知粒子的产生。

因此，据推测，同样的事件也制造了暗物质。

宇宙学家不确定暗物质是由什么组成的，但大量证据表明，它是一种新的、未知的粒子。

无论这种粒子是什么，它占宇宙中所有物质的80%以上。

物理学家花了几十年的时间寻找暗物质粒子和正常物质之间直接相互作用的任何迹象，但都无济于事。

如果暗物质确实是一个粒子，那么它真的、真的不喜欢和正常物质交谈。

对于膨胀的故事来说，这种对暗物质的未检测到是相当恼人的，因为如果暗物质不与正常物质对话，那么在早期宇宙中，膨胀子几乎没有理由应该与正常物质一起产生暗物质。

现在，赫尔辛基物理研究所的两位物理学家提出了一种新的机制，可以在早期宇宙中产生大量暗物质，即使充气不喜欢产生暗物质。

这种新的机制完全依赖于重力。

物理学家在印前数据库arxiv的一篇论文中概述了这一机制，该机制假设充气粒子和暗物质不相互交谈，因此在充气结束时暗物质粒子不会以正常方式产生。

取而代之的是，研究人员检查了充气管在腐烂之前的行为。

在膨胀的末期，就在充气消失并产生我们宇宙的粒子动物园之前，充气就像一个刚从陡峭的山上滚下但还没有稳定下来的球一样在宇宙中晃动。

宇宙学家将这一步骤称为充气粒子衰变的预热阶段，它可能会引发一些疯狂的物理学。

例如，在这个短暂的阶段，引力本身可能起到重要作用，使充气粒子与暗物质粒子相连。

在这种情况下，引力以其所谓的量子力载体–引力子的形式存在。

通常情况下，引力子不参与粒子反应，但物理学家们找到了一种方法，让它出现在接近膨胀结束的预热阶段。

两人发现，当引力子出现在这个时期的粒子相互作用中时，它可以为膨胀子衰变为暗物质粒子提供通道。

当充气最终消失时，这些暗物质粒子在其他正常物质跟随之前就已经存在于宇宙中了。

只有当空间在做一些有趣的事情时，这种机制才起作用，比如在通货膨胀期间迅速膨胀。

因此，当膨胀最终破坏了宇宙的创造能力时，暗物质粒子就消失了。

物理学家们调整了他们的模型，以创造出宇宙观测所需的适量暗物质。

然而，这仍然是理论上的工作。

最重要的是，物理学家并不能确切地确定重力如何与粒子相互作用。

这就是量子引力的体系，这是一种小尺度的强引力理论，是现代物理学目前的圣杯。

因此，在他们的工作中，这篇论文的合著者不得不对重力如何在这些尺度上运行做出许多假设。

尽管如此，这个想法还是很有趣的，因为它为早期宇宙提供了一种产生大量暗物质的方法，并使这些暗物质(基本上)永远不再与正常物质交谈。