膨胀宇宙中引力轨道的再考察

膨胀宇宙中引力轨道的修正牛顿方程表明，星系与行星系统等局部引力束缚系统不受宇宙膨胀影响。该结果是在标准 FLRW 度规描述空间膨胀的假设下导出的。本文采用另一种度规，并针对共形 FLRW 度规描述的空间膨胀推导了修正牛顿方程。如 Vavryčuk（Frontiers in Physics, 2022）所示，该度规具有优势，因其恰当预测宇宙时间膨胀且无需引入暗能量即可拟合 SNe Ia 光度观测。令人惊讶的是，基于共形 FLRW 度规的牛顿方程行为与基于标准 FLRW 度规者截然不同。与局部系统抵抗空间膨胀的普遍看法相反，共形度规的结果表明所有局部系统均按哈勃流膨胀。局部系统随宇宙时间的演化通过旋涡星系的数值建模予以示例。旋涡星系的大小与观测一致地增长，并很好地再现了典型旋涡图案。该理论在无需假设星系周围存在暗物质的情况下预言了平坦旋转曲线。该理论解决了 $\Lambda$CDM 模型面临的诸多挑战，如暗弱卫星星系问题、重子 Tully-Fisher 关系或径向加速度关系。此外，太阳系中的若干谜题也得到成功解释，如先驱者异常、黯淡年轻太阳悖论、月球与土卫六轨道异常以及古火星上河流的存在。