今年早些時候，荷蘭阿姆斯特丹大學的埃裏克?韋爾蘭德(Erik Verlinde)教授發表了題為《韋爾蘭德引力假説》(Verlinde's hypothesis of gravity)的論文，稱我們目前對引力的理解——這是由愛因斯坦首先提出的——可能是完全錯誤的。
現在，韋爾蘭德教授尚有爭議的理論首次接受了實驗測試，顯示該理論能站得住腳。
一項獨立研究對超過3萬個星系的引力分佈進行了分析，發現了支援該理論的證據——如果確認，它可以完全重寫物理學。
圖注：我們100多年以來對引力的理解可能是錯誤的。現在，對超過30000個星系所開展的獨立研究，發現了支援這一理論的證據
韋爾蘭德的理論試圖解決暗物質的奧秘。
當研究恒星和星系時，天文學家發現引力的作用力比預期的更強。
像我們的銀河系，星系外部區域圍繞中心的旋轉速度遠遠大於根據普通物質數量計算出來的速度，而恒星、行星和星際氣體等則不存在這種情況。
在傳統理論中，物理學家為了解釋這種不一致性，假設那裏存在我們無法看到、被稱為“暗物質”的東西。
暗物質粒子從未被科學家觀察到，儘管科學家付出許多努力來檢測它們的存在。目前，天文學家通過觀測其對我們可以看到的物質所産生的引力作用，來推斷它們的存在。
韋爾蘭德教授表示，我們需要重新認識引力，從有關方程中完全去除暗物質的影響。
為了達到這樣的目的，他提出的目前尚有爭議的理論認為，引力不是自然界的基本力量，而是一種“突發現象(emergent phenomenon)”。
韋爾蘭德教授的理論開始作為論文發表于2010年，但一直未接受測試。
荷蘭萊頓大學(Leiden University)的一個研究小組對它進行測試，提供了首個實驗證據，顯示這一有爭議的假説可能是正確的。
該小組由來自萊頓天文臺的天文學家馬戈特·布勞爾(Margot Brouwer)領導，深入研究了超過3萬個星系中的物質分佈。
他們發現，韋爾蘭德的引力假設可以解釋物質的分佈，而不需要假設“暗物質”的存在。
圖注：今年早些時候發表的一項理論，稱我們目前對引力的理解——這是由愛因斯坦首先提出的——可能是完全錯誤的
圖注：像我們的銀河系，星系外部區域圍繞中心的旋轉速度遠遠大於根據普通物質數量計算出來的速度，而恒星、行星和星際氣體等則不存在這種情況
研究人員利用了“引力透鏡效應”——這是一種視覺效果，其中更接近地球的星系會使來自更遙遠的星系發出的光彎曲，這是公認的測定星系品質的方法。
星系的引力會使空間彎曲，從而使通過這個空間的光線發生彎曲。
光線的這種彎曲使天文學家能測量星系周圍的引力分佈，其範圍甚至比星系本身大一百倍。
今年早些時候，埃裏克?韋爾蘭德教授(如圖)提出了被稱為“韋爾蘭德引力假説”的新理論。 如果該理論在更多測試中得以通過，它可能推翻100多年來的物理學，甚至拋棄有關暗物質的理論
該研究小組利用愛因斯坦的經典相對論和韋爾蘭德的引力假説，分別對星系進行預測。
然後，他們通過核對這些預測與他們觀察結果相匹配的程度，對這兩種理論進行比較。
他們發現，這兩種引力理論對星系均做出正確的預測，而韋爾蘭德的引力假説不需要任何“自由參數”。
自由參數是一個可以調整的值——本質上是個欺騙值，以確保星系的觀測數據與初始假設相匹配。
測量星系的研究人員表示，將暗能量引入他們的方程式中，意味著他們必須使用四個自由參數。
論文的主要作者和博士生瑪戈特·布勞沃(Margot Brouwer)告訴《新科學家》(New Scientist)雜誌：“與韋爾蘭德的預測相比，暗物質模型的預測實際上稍微更符合觀測數據。”
布勞沃指出：“但是，從數學角度看，如果你考慮韋爾蘭德的預測沒有使用任何自由參數，而暗物質模型的預測使用了，那麼你會發現韋爾蘭德的模型實際上表現略好。”
如果韋爾蘭德的理論在更多測試中通過，它可能推翻100多年來的物理學，甚至拋棄有關暗物質的理論。
如果最終被證明是正確的，韋爾蘭德教授的假設可以成為一個“萬物理論”，整合了可觀測的經典物理世界與難以捉摸的量子力學世界。
布勞沃稱：“現在的問題是，該理論如何進一步發展，以及如何進一步對其進行測試。”
她説：“但不管怎麼樣，這次首次測試的結果肯定看起來很有趣。”
上月，韋爾蘭德教授詳細闡述了他的理論，告訴荷蘭新聞網站NOS：“當前，我們急需重新思考有關空間、時間和重力的觀念。”
他説：“我們早就知道愛因斯坦的引力理論不能與量子力學相統一。我們的研究結果正使物理學發生巨大變化，我認為我們正處於科學革命的前夕。”
新理論被稱為“突發引力”，提出引力是作為宇宙熵的副作用而出現的。
熵描述了系統的混亂程度。
韋爾蘭德教授採用了宇宙熵的概念，並利用這一概念對物理學家、諾貝爾獎獲得者赫拉德·特霍夫特(Gerard′t Hooft)提出的一種被稱為“全息原理”的理論進行改造。
他説，引力出現于資訊基本位的變化中，存儲於時空的結構中。
他説：“在宏觀世界，引力的表現方式似乎不符合愛因斯坦理論的預測。”
他説，暗能量可能導致了恒星和星系的引力增加。暗能量是導致宇宙中異常事情發生的神秘力量。
在那篇論文中，他證明了牛頓著名的第二定律可以源自於底層微觀的“建構單元”。牛頓著名的第二定律描述了蘋果如何從樹上落下，以及衛星能停留在地球軌道上。
他後來證明，當你考慮這個新的引力定義，它不再需要一種新的粒子來解釋暗物質——星系的行為沒有它也説得通。
韋爾蘭德教授稱：“我們有證據證明，這種有關引力的新觀點與實際觀察結果是一致的。而在宏觀世界，引力的表現方式不符合愛因斯坦理論的預測。”
暗物質理論不是唯一與我們目前引力理論不相容的理論。
“標準模型”(Standard Model, SM)理論稱，宇宙中的萬物都是由被稱為“基本粒子”的最基本的建構單元構成，它們受四種力量控制：引力、電磁力、弱核力和強核力。
但是多年來“標準模型”理論留下了一些未解問題，所以科學家渴望突破該理論並找到新的理論。
例如，“標準模型”理論不能解釋引力，因為它與廣義相對論不相容——而後者是目前我們對引力如何發揮作用的最好解釋。
用於描述極小粒子的量子理論和描述宏觀世界的廣義相對論很難調和。在“標準模型”理論下這兩種理論從數學角度都無法相容。
