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现在の宇宙の膨张速度が徐々に加速しているという観测事実は、発见者に早くもノーベル赏が授与されるなど、世界に大きなインパクトを与えました。しかし、なぜ宇宙が加速膨张するのか従来のアインシュタインの一般相対性理论だけでは説明できず、加速膨张の原因究明が现代物理学の最大かつ喫紧の课题となっています。加速膨张を説明できる最も简単な理论は、アインシュタインの一般相対性理论に基づき、新たに宇宙项という反発力を持ったエネルギー（ダークエネルギー）を导入した宇宙モデルです。一方で、一般相対性理论自体が间违っていたとする「修正重力理论」による説明も提唱されています。

銀河の集積度を差し渡し距離の逆数に対して描いた図 c Hayato Motohashi修正重力理論は観測と良く一致するが、アインシュタイン理論は乖離している。

东京大学大学院理学系研究科物理学専攻博士课程3年の本桥隼人らは、近年の素粒子実験によって示唆されている、水素原子の十亿分の一程度の质量を持った未発见の第4世代ニュートリノの存在を前提に観测データを再解析しました。その结果、アインシュタイン理论に基づく宇宙モデルでは银河や银河団の分布の観测结果と矛盾してしまうこと、一方、修正重力理论は、宇宙の加速膨张と银河分布などの観测データの双方をうまく説明できることを発见しました。今后のニュートリノ実験でニュートリノ质量がこの値に确定すれば、アインシュタイン理论は大幅な修正を余仪なくされるとともに、宇宙の加速膨张の谜が解けることになるのです。

论文情报

Hayato Motohashi, Alexei A. Starobinsky, Jun’ichi Yokoyama,
“Cosmology based on f(R) gravity admits 1 eV sterile neutrinos”,
Physical Review Letters 110 (2013) 121302. doi: 10.1103/PhysRevLett.110.121302.

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