愛因斯坦廣義相對論或許不是唯一能解釋重力如何作用及星系形成等現(xiàn)象的理論。英國杜倫大學(xué)物理學(xué)家 Christian Arnold 和 Baojiu Li 等人透過超級計算機(jī)，進(jìn)行一項龐大的宇宙仿真測試替代理論(alternative theory)，結(jié)果發(fā)現(xiàn) f(R) 重力理論(f(R) gravity)，即所謂的「變色龍理論」(Chameleon Theory)，也能解釋宇宙各種結(jié)構(gòu)的形成原因。相關(guān)論文發(fā)表在《自然天文》(Nature Astronomy)期刊。

愛因斯坦廣義相對論可解釋宇宙大型天體的重力效應(yīng)，例如水星軌道的攝動問題，幾乎是現(xiàn)代宇宙論的基礎(chǔ)，但與每天生活也息息相關(guān)，例如智能手機(jī)定位用的 GPS 就是根據(jù)廣義相對論計算。之所以稱為「變色龍理論」，是因為能根據(jù)環(huán)境改變性質(zhì);這理論被視為廣義相頓論的替代理論或修正重力理論，但并不代表廣義相對論是錯的，只是多了一種解釋重力結(jié)構(gòu)的方式。

科學(xué)家之前已知道 f(R) 重力理論能如同廣義相對論，成功證明太陽系的演化過程。但杜倫大學(xué)物理學(xué)家的新研究更顯示 f(R) 重力理論也能應(yīng)用在極大宇宙范圍的星系形成過程，并能協(xié)助科學(xué)家進(jìn)一步了解暗能量(dark energy)性質(zhì)。

這些科學(xué)家以變色龍理論仿真重力交互作用和星系中心的超大質(zhì)量黑洞。由于超大質(zhì)量黑洞再吞噬周圍物質(zhì)的過程中，會向外拋出熱和物質(zhì)，使得原本能形成恒星的氣體原料被推散而抑制新恒星形成，因此超大質(zhì)量黑洞是星系形成與演化的關(guān)鍵。超大質(zhì)量黑洞拋出的熱能有多少，會隨重力改變而改變，影響星系如何形成。然而變色龍理論新仿真結(jié)果顯示：即使將應(yīng)用變色龍理論造成的重力改變計入，像銀河系這樣的盤面螺旋星系最后仍能形成。

廣義相對論中，宇宙加速膨脹是暗能量驅(qū)使的;暗能量是一種神秘的宇宙組成，最簡單的型態(tài)可視為一種宇宙常數(shù)，密度不隨時間與空間改變。然而，考慮到對暗能量實在所知甚少，所以科學(xué)家也常用如變色龍理論這樣的修正重力理論來解釋宇宙加速膨脹的現(xiàn)象，或許能更稍進(jìn)一步了解宇宙加速膨脹的特性。

杜倫大學(xué)團(tuán)隊希望建置在澳洲和南非的平方公里電波數(shù)組(Square Kilometre Arra，SKA)于 2020 年正式運(yùn)作后，能測試他們這次仿真成果是否正確。 SKA 建置完成后，將成為全球最大的電波望遠(yuǎn)鏡，主要目標(biāo)就是挑戰(zhàn)愛因斯坦廣義相對論，檢視宇宙大霹靂之后的第一代恒星和星系如何形成，并協(xié)助科學(xué)家了解暗能量的本質(zhì)特性。