3+1维拓扑引力与暗物质的可能起源

暗物质是宇宙中最深奥的谜团之一。迄今为止，为何暗物质应当存在甚至主导宇宙尚无自然解释。本文从一种具有消失β函数、超可重整化的3+1维拓扑引力理论出发，论证爱因斯坦引力可通过底层拓扑引力理论中环状激发的凝聚而涌现。与此同时，未凝聚的环状激发作为暗物质的自然候选者，并可在环状源（暗物质）背景存在时导出广义爱因斯坦方程。令人惊讶的是，我们发现此类暗物质不贡献标量曲率，却会成为挠率的源。最后，我们导出了存在狄拉克场时的广义爱因斯坦方程。与通常的爱因斯坦-嘉当理论截然不同，我们的理论进一步预言任何类型的正常物质（包括狄拉克场）均不产生挠率。所有这些独特预言均可由未来实验检验。我们的框架表明，拓扑不变原理可能比众所周知的一般协变原理扮演更深刻的角色，尤其在理解3+1维暗物质与量子引力的本质方面。