主编的话：

　　最近十几年理论物理的进展，揭示了不仅所有基本粒子可以起源于形成空间的量子比特之间的量子纠缠，甚至空间本身的几何，和由弯曲几何所引起的引力，也可能起源于量子纠缠。一般量子体系的基态，其量子纠缠满足所谓的面积定律：也就是两个区域之间的量子纠缠，正比于这两个区域接触的面积。一些人相信，满足面积定律的量子纠缠可以导出满足牛顿定律的引力。如果我们的宇宙有暗能量，其量子纠缠还包括一项和体积成正比的贡献。如果相信引力是起源于量子纠缠的话，最近Verlinde提出由暗能量所引起的和体积成正比的量子纠缠，会改变在超长距离上的牛顿定律。Verlinde指出星系中恒星的反常运动，可能不是来源于暗物质，而是来源于修正的牛顿定律。也许根本就没有暗物质。今天这篇文章介绍了Verlinde的新理论。

——文小刚

　　撰文Natalie Wolchover

　　翻译金庄维

　　审校张士超

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　　天文观测暗示星系和其他宇宙结构被某种神秘的不可见力量所吸引。80年来，研究人员为此伤透了脑筋。为了解释观测到的现象，他们假设宇宙中存在“暗物质”，并且所占的比例（~23%）是可见物质（~4%）的五倍多！这或许意味着我们对宇宙知之甚少。

　　暗物质理论的前提条件是研究人员完全了解宇宙中物质的运动规律。但在2016年11月，一系列进展颠覆了人们的认知，“暗物质不存在论”死灰复燃。这种观点认为在宇宙的尺度上，牛顿和爱因斯坦预言的引力行为不再适用。通过修正引力理论，atv，我们也不再需要所谓的暗物质。

　　修正派的代表人物之一是阿姆斯特丹大学的理论物理学家 Erik Verlinde，他以想法大胆、前卫（即便并不完美）而闻名。11月7日，Verlinde 将长达51页的论文贴到 arXiv 上，宣称引力是量子相互作用的副产品，原先认为由暗物质造成的引力效应其实源于普通物质和“暗能量”（时空的背景能量）的相互作用。他的最新尝试再次引起热议。

　　爱因斯坦将引力定义为物质引起的时空弯曲效应。而 Verlinde 采用了一种时髦的观点：引力是种“诱导现象”（也译作“演生现象”）。时空和其中的物质只是全息图，它们背后是由量子比特构成的网络。这就好比电脑游戏由硅片上的经典比特编码而成。在诱导引力的框架下，Verlinde 认为暗能量源于量子比特的某种性质。在时空全息图的大尺度上，暗能量和普通物质相互作用，产生了存在“暗物质”的假象。

　　通过计算，Verlinde 重新得到了“修正牛顿动力学（modified Newtonian dynamics，MOND）”方程。拥有30年历史的 MOND 在对经典的平方反比律（即牛顿定律及相对论）进行修正后，能够解释一些原本被认为由暗物质引起的现象。这个丑陋的“补丁”居然管用！长期以来，物理学家对此感到不可思议。而这回，Verlinde 从更基本的层面解释了 MOND 成功的原因。

　　星系轨道之谜

　　暗物质和引力修正理论能够解释牛顿和爱因斯坦的理论都无能为力的星系轨道之谜。

　　在牛顿和爱因斯坦的理论中，引力遵循平方反比律：两个有质量物体间的引力与它们之间距离的平方成反比。这就意味着离星系中心越远的恒星受到的引力越弱，公转也越慢。在星系内部，情况的确如此，但当两者的距离达到某个临界值后，恒星的公转速度趋于平稳。Vera Rubin 在上世纪七十年代首次发现星系旋转曲线“平坦化”，这被公认为暗物质存在的铁证：星系周围的暗物质“晕”对外围恒星施加了额外的引力，使公转速度增加。