Lorentz破缺作为大尺度暗效应的可能起源
宇宙的加速膨胀可以用正的宇宙学常数或暗能量来描述,相应的,星系旋转曲线可以用大质量弱相互作用的冷暗物质来描述。然而,暗能量和暗物质的起源仍然是现代物理学的一个巨大谜团。
Lorentz不变性一方面是自然界最精确的对称性,另一方面所有的量子引力理论都预言了Lorentz对称性的破缺。在早期的宇宙中由量子引力引起的局部Lorentz破缺可能会通过暴胀放大到当今的宇宙中。
结合宇宙尺度上的种种异常,我们提出局域Lorentz不变性可能在宇观尺度上被破坏;进一步地,考虑到星系尺度上的暗物质效应,我们类比认为星系尺度上同样存在Lorentz破缺。我们用一个局域的SO(3)对称性来构造宇观尺度和星系尺度上的有效引力。
即使是标量物质源,该理论也表现出非平凡的扭率分布。我们用一个类FRW度规和球对称静态度规的解分别进行分析发现,扭率的分布贡献了一种类似于暗能量的效应,可以造成宇宙的加速膨胀。
但星系尺度上无法得到暗物质的效应。