暗物质——我们的观测表明，是时候抛弃它，而应支持另一个新兴引力理论了。标准宇宙学模型如此受欢迎，可能是因为：我们的计算出现了错误或我们对其失败的了解有限图注：含有旋臂的螺旋星系UGC12158（图源 Wikimedia , CC BY-SA）这篇文章最早发表在《谈话》上，出版社将这篇文章投稿给了空间网站。尹卓尼·班尼柯，是圣安德鲁斯大学地博士后研究员。根据牛顿的力学定律，我们可以精确地模拟出太阳系内的行星运动。但是在19世纪70年代初期，科学家发现我们不能很好地拟合出整个星系的运动——在星系的边缘地带，星系中心天体的引力影响极其微弱，星体却运动得很快，远超过牛顿定理所估计的速度。这让科学家提出了暗物质的概念。这是一种隐形的物质，提供了额外的重力导致附近的天体加速运动。这是当前极为流行的理论。在最近的观察中，我和我的同事发现，在最近几次大规模的观测中，这些现象可能用以色列物理学家摩登海·米尔格在1982年提出的米尔格罗米动力学（MOND）来解释更好——这就避免了使用看不见的物质。MOND的主要假设是当引力减弱，比如像星系边缘一样，力的作用开始不遵循牛顿定律。这有可能解释为什么恒星，行星，以及超过150个星系的边缘气体，会比预测值快。但MOND也不止适用于旋转的体系，在很多方面，它都给出了预测。已经有科学家认为这些预测的力量让MOND比标准宇宙模型所提出的暗物质比可见物质多的理论更优。这是因为，根据暗物质理论，星系是高度不确定的，有不定量的暗物质，取决于星系形成的细节，这是我们无法求证的。那我们就无法预测星系的旋转。但是MOND的预测却会是确定的。假设我们已知星系中可见物质在星系中的分布，但不知它的旋转速度。在标准宇宙模型中，我们只能大概推测出旋转速度为100~300km/h,而MOND却可以推测出速度为180~190km/h。图注：星系群Abell520以及猜测的标蓝的暗物质（图源：NASA）如果在后续的观测中我们发现边缘旋转速度为188km/h，那么两种模拟都是对的，但显然，MOND更胜一筹。这是当代的奥卡姆剃刀理论——简单的理论比复杂的理论更优。在这种情况下，我们需要用越少越好的自由参数去解释观测值。自由参数是一些让理论模型运行的必要的常数。但是理论本身不会确定这些自由参数，理论没有理由去规定这些常数，我们只能通过观测计算得到它们的值。引力常数G，标准宇宙模型就是典型例子。我们介绍了关于理论的灵活性的概念来理解奥卡姆剃刀理论：自由参数越多，取值范围越广，理论就越复杂。在我们看来，我们用奥卡姆剃刀理论来检验MOND和标准宇宙模型在天文观测上应用，例如星系旋转，星系群的运动。每一次我们有一个理论上灵活性的分数在-2到+2之间。-2分意味着这个模型在没有偷看数据的情况下做出了准确的预测。+2意味着缺少了某些东西——理论家可通过此来拟合任何一个可信的测量值（因为它有太多变量了）。同时，我们还测评拟合的质量——+2为佳，-2为差。然后我们用拟合质量分数减去理论灵活性分数，因为符合真实数据是好事，但能符合所有数据是坏事。一个好的模型能做出准确的预测，理想状况下能拿4分.一个坏的模型最低是-4分，这种情况下几乎没有办法去拟合。我们发现，在32个测试模型中，平均分是-0.25，但MOND分数为1.69。平均下来，普通模型比MOND和标准宇宙模型分别低了2分和1分。图注：根据数据与理论的匹配程度（从下到上改进）以及拟合的灵活性（从左到右上升），将标准宇宙学模型与观测结果进行比较。空心圆不包括在我们的评估中，因为该数据用于设置自由参数。转载自我们审查的表3。（图源：Arxiv）图注：类似于图1，但对于MOND，假设粒子仅通过重力相互作用，称为无菌中微子。注意没有明显的伪造。转载自我们审查的表4。（图片Arxiv）显然，MOND并没有大问题，至少它大概能符合观测数据。（注意到，图二最后两排显示伪造数据是空白）暗物质的问题暗物质带来了一个很严重的关于星系棒（也就是旋臂）的问题。星系棒是由恒星组成条状亮区。螺旋形星系的星系棒通常位于其中心区域。随着时间推移，星系棒会旋转。如果星系是镶嵌在一堆暗物质中的，那么星系棒的旋转会偏慢。但是，大多数，如果不是全部，星系棒旋转偏快。这极大地威胁了标准宇宙模型的准确性。另一个问题是，最初提出星系有暗物质晕的模型犯了一个大错误——他们认为暗物质粒子为其周围的物质提供了引力，但不受正常物质引力的影响。这简化了计算，但并不能反映实际情况。当在随后的模拟中考虑到这一点时，很明显，星系周围的暗物质晕并不能可靠地解释它们的性质。我们在综述中调查的标准宇宙学模型还有许多其他失败之处，MOND通常能够自然地解释观测结果。然而，标准宇宙学模型如此受欢迎，可能是因为：我们的计算出现了错误或我们对其失败的了解有限，其中一些失误是最近才发现的。这也可能是由于人们不愿意修正引力理论，毕竟引力理论在其他很多物理学领域取得了巨大成功。在我们的研究中，MOND相对于标准宇宙学模型的巨大领先优势使我们得出结论，MOND受到现有观测的强烈支持。虽然我们并不认为MOND是完美的，但我们仍然认为它是正确的——星系确实没有暗物质。这篇文章是从《谈话》再版的。 新年伊始，再次接受南都记者采访时，张家城带来了好消息，近日，他以广东东莞一少年篮球队队员的身份，参加了年度广东省小篮球联赛，球队拿下了第一名。半年前，这名来自广东云浮的独臂少年才立下愿望——希望正式参加一场篮球比赛。 2020年5月末，13岁的张家城在球场上与比他高大的篮球运动员过招，迅速完成了单手运球、转身过人、跳跃扣篮等动作得分，全场为此沸腾。这个画面被人拍下传上网后，张家城的开始受到越来越多人关注，被这名独臂少年对篮球的热爱所感动。朱芳雨、易建联、库里、塔克等多名国内外篮球明星也纷纷向他发来祝福。 面对铺天盖地的赞扬，张家城没有骄傲，他只思考怎么才干变得更强。近日，张家城的父亲在接受南都记者采访时介绍，目前，孩子已经转学至东莞，加入当地一支少年篮球队接受系统的训练。 张家城。 单臂过招专业球员制胜 13岁的张家城来自广东云浮，5岁那年，因为一次意外失去了右臂。从那时起，他开始用一只手面对生活，用左手穿衣、写字、吃饭。 2018年的那个暑假，张家城参加了云浮当地免费的篮球培训班。那是他首次接触篮球。 考虑到张家城的特殊情况，教练为他调整了训练方案侦破纪实：从可以单手完成的简单动作练起。张家城向南都记者回忆，在此之前他没有如何接触过篮球，当时来回往复抛球、接球，几个简单的动作让他满场跑，“抛出的球接不住就会跑远，然后就全场跑来跑去捡球。”张家城告诉南都记者，这些动作有些枯燥，但并不辛苦，拿下这些动作，教练才会给他提出新的要求。 虽然在培训班只是学习了一些基本功，但张家城自此彻底迷上了打篮球，他也开始有了自己的小目标：他想要更稳定地控球，运球速度要比其他球员快一倍，这样才足以上球场与他人过招。 张家城告诉南都记者，每天中午11点和傍晚5点两个放学的时间段，他一定要在球场上练会儿球才舍得回家吃饭做作业。周末会和几个同级的朋友一起去打球，再有时间就网上看球赛。 张家城对篮球非常痴迷，“这种感觉就是，心里面会记挂，每天不练球不舒服。”说着，他伸出自己不算大的左手巴掌，上面结了几个茧子，之前这些伤口因为练球过猛磨损出血。 张家城此前所在的学校校长陈锡荣曾说，每天放学，他总会看到张家城与同学在篮球场练球，无论日晒雨淋，风雨无改；张家城的母亲也谈到，儿子常常在家里看篮球比赛的视频，在狭窄的空间反复训练，两年里打坏了3个篮球，穿破了7双球鞋。 喜欢上篮球之后，原来有些性格内向、害怕的张家城慢慢变得开朗了，只要一上球场，他就不再拘束，也不再胆怯与别人打交道。在球场上结交不少高年级的学长后，张家城还会主动向他们请教。 去年5月底，张家城和几个球友到珠海看篮球比赛，中场休息的时候，有一名篮球运动员突然请他上场单挑。那名球员比他高出一个头，两人比了3局，每局有3次投篮机会，张家城最后单手投入了9球，3局全胜。张家城回忆，他投篮后就听见全场在尖叫，有人过来抱住他。“本来我一开始是有点懵了，但赢了真的很兴奋。” “如果你没有足够的天赋，那你就得用更多的时间去努力” 张家城和专业球员过招的画面被现场球迷拍下，在视频中，他的技术娴熟流畅，动作敏捷灵活，不少人根本没有意识到，他只有左手在运球。 因为这个视频，张家城在网上火了，他的故事感动了无数网友，包括国际一线球星。随后，广东宏远篮球俱乐部总经理朱芳雨和篮球名将易建联转发上述视频盛赞张家城，朱芳雨称这位独臂少年是他“见过的打球最好的孩子”，易建联也写下感言：“心，永远都会是身体里最强壮的部位。”张家城还曾受邀到广东宏远球队训练营参观，他见到了偶像易建联和朱芳雨，还收到了他们的礼物。 著名NBA篮球明星库里 Stephten Curry更是“隔空”喊话张家城，“我想对你说，你充满了正能量，从来不接受不的答案侦破纪实：你努力克服困难，站在篮球场上向大家展示篮球对你的意义。请继续发挥正能量，告诉那些认为你不可以的人你可以。”此外，NBA球星达米恩·利拉德 Damian Lillard留言为他加油；球星塔克 P.J. Tucker还特地问了张家城的鞋码，赠予他签名球鞋当作鼓励。 张家城用来记录练球平常的短视频账号也随之火了起来，南都记者注意到，去年6月初，张家城刚走红不久，他的粉丝数就飙到19万。半年过去，目前，他的粉丝数已达到92.6万。他在个人资料中写道：“如果你没有足够的天赋，那你就得用更多的时间去努力；身高不到3米，体重不到200斤，年龄不到100岁。” 表扬、邀请、采访随着张家城的走红纷沓而至，来自各地的记者曾带着长枪短炮去到他家，张家城一遍遍回答相似的问题。 这个来自小县城的少年走进了大众的视线。他向南都记者回忆，在那段时间，他和父母天天接受各地媒体记者的采访，还有很多机构找到他的父母邀请一家参加商业活动，不过他们都拒绝了。张家城说，只有一个愿望是肯定的——希望打一场正式的篮球比赛。 搬到东莞接受系统训练，实现上场比赛愿望 半年时间，张家城实现了这个小愿望。 目前，张家城一家已经在广东东莞定居两个多月。再一次接受采访，张家城依然有些拘谨和腼腆，可谈起前段时间的篮球比赛，他没有掩饰内心的喜悦。 2020年12月上旬，他加入东莞大朗一支少年篮球队，参加一场由广东省篮球协会主办的“2020年广东省小篮球联赛”，拿下了第一名，“这是我首次正式打篮球比赛。” 原本，2020年10月前后，张家城就受邀到东莞一支少年篮球队接受系统的训练，周一到周五他照旧利用放学时间自己练习，每到周末就到篮球馆和球队其他同龄队员接受教练上课指导。这是他首次正式接受专业系统的篮球训练，在高手如云的训练营中，张家城直呼：“这里比我强的人实在是太多了。” 张家城加入球队参赛夺冠 前排左二为张家城。 在这里，他和其他普通队员同时接受同样的训练，除了巩固运球、投篮等基本功，教练还给了他一些球场战术训练，以提升张家城“实战”的水平。他花比别人更多的时间去练习，通过跑步、单手平板支柱等训练来增强体能，就希望证明自己和别人没什么不同，不能比不上别人。 为了让张家城专心打球、学习，张家城的父亲张北海带着一家在东莞大朗住了下来。经朋友牵线，张北海顺利帮张家城和他弟弟找到了新的学校，自己则还没有固定工作，平日里打打零工。 “没办法，他太喜欢了，老家没有这样的培训基地。这样搬过来也好，他能专心学习、练球，不用每周末奔波两个地方。” 张北海告诉南都记者，走红网络后，他和妻子一度担心儿子会变得浮躁、骄傲，现在再回头看半年来生活的变化，张北海对儿子的“淡定”感到非常欣慰，“他没有太在意外界关于他的评价，一点都没有变得骄傲，只专注于练球，学习上也比较刻苦。” 转到东莞大朗后的学习生活让张家城稍有点不适应，可他依然不服输。“我爸跟我说了好多次，支持我打球，但文化课要跟上，我答应他的，两边都不落下。” 张家城朋友圈的封面是国际球星欧文的照片，还有两行文字：愿明天越来越多，愿自己越来越好。 这也是张家城新一年给自己立下的小目标，学习迎难而上，打篮球方面不断突破自己，“我要让自己变得更强。” 出品：南都即时 采写：南都记者 黄小殷