Gravitācija bez masas ir jauns izskaidrojums tam, kāpēc nevar atrast tumšo vielu | Huepaintco

Gravitācija bez masas ir jauns izskaidrojums tam, kāpēc nevar atrast tumšo vielu

Jauns skaidrojums, kāpēc mēs neesam atraduši tumšo vielu, liecina, ka tā neeksistē. Tā vietā autors uzskata, ka mēs esam nepareizi sapratuši gravitāciju. Viņš nav pirmais, kas to ierosinājis, bet jaunais bezmasas gravitācijas priekšlikums, ko rada telpas-laika topoloģiskie defekti, ir īpaši jauns.

Tumšā viela pirmo reizi tika ierosināta 1932. gadā, pamatojoties uz novērojumu, ka galaktikas pārvietojas tādā veidā, ka tām ir lielāka masa nekā to zvaigžņu un gāzes summa. Tas, kas sākās kā daži pārsteidzoši mērījumi, ir uzplaukusi. Vienkāršs skaidrojums, piemēram, zvaigžņu populāciju nepietiekamība, noteikti ir cietusi neveiksmi.

Ir ierosināts plašs iespēju klāsts, no kā varētu sastāvēt tumšā matērija, sākot no pirmatnējiem melnajiem caurumiem līdz subatomiskām daļiņām. Līdz šim mēs neesam atraduši nevienu no tiem, izņemot negodīgas planētas un starpzvaigžņu masu melnos caurumus no kuriem katrs var veidot tikai daļu no viena procenta no tā, kas trūkst.

Tas dažiem fiziķiem ir licis aizdomāties, vai mēs esam nepareizi sapratuši. Varbūt tumšās matērijas nav, un tā vietā gravitācija darbojas savādāk plašākā mērogā, nekā mēs domājam. Šīs versijas versija, kas pazīstama kā Modificētā Ņūtona dinamika (MOND), ir saņēmusi zināmu uzmanību, taču tā ir izrādījusies daudz populārāka tiešsaistes komentētāju vidū nekā fiziķu vidū, kuri parasti to uzskata par ļoti maz ticamu.

Profesors Ričards Lieu no Alabamas universitātes Hantsvilā ir iekļuvis šajā situācijā ar savu gravitācijas spēku, kas apgalvo, ka tā var pastāvēt bez masas. Ja viņam ir taisnība, tas apgriezīs lielu daļu kosmoloģijas uz galvas un padarīs tumšās matērijas meklējumus par apkaunojošu traucēkli zinātnes gājienā, piemēram, flogistonu. Tomēr ir ejams garš, garš ceļš, līdz tas tiek plaši uzskatīts par ticamu, nemaz nerunājot par iespējamu.

Lieu liek domāt, ka topoloģiskie defekti radās telpas laikā neilgi pēc Lielā sprādziena.

“Topoloģiskie efekti ir ļoti kompakti telpas apgabali ar ļoti augstu vielas blīvumu, parasti lineāru struktūru veidā, kas pazīstamas kā kosmiskās virknes, lai gan ir iespējamas arī 2D struktūras, piemēram, sfēriskas čaulas,” sacīja Lieu. paziņojums.

“Mana papīra čaumalas sastāv no plānas iekšējās pozitīvās masas slāņa un plāna ārējā negatīvās masas slāņa; abu slāņu kopējā masa – kas ir viss, ko var izmērīt masas izteiksmē – ir tieši nulle, bet, kad zvaigzne atrodas uz šī apvalka, tā piedzīvo lielu gravitācijas spēku, kas velk to uz čaulas centru.”

Spēkam šeit būtu lielums, kas vienāds ar attāluma apgriezto vērtību, nevis attāluma apgriezto vērtību kvadrātā, kā saskaņā ar Ņūtona gravitācijas likumu. Tas, vai tas ir fiziski iespējams, nav pierādīts, taču Lieu apgalvo, ka parāda, ka tas darbojas matemātiski.

Lieu ierosina, ka tad, kad gaisma gravitācijas lēcā iziet cauri objektam, piemēram, galaktikai, tā ir nedaudz saliekta uz iekšu, ejot cauri šiem apvalkiem. Šo izliekumu diez vai varētu atšķirt no tā, kas notiktu, ja uz to tiktu pievilkta lielāka masa. Tas pats attiecas uz zvaigznes kustībām ap galaktikas masas centru.

Tā kā, kā atzīmē Lieu, šīs divas parādības ir mūsu pārliecības pamatā, ka tumšā matērija pastāv, alternatīvs process abām padarītu tumšo vielu nevajadzīgu.

No otras puses, ideja par čaumalām ar pozitīvu un negatīvu masu abās pusēs ir vienlīdz nepierādīta, un ir ievērojami grūtāk izskaidrot, kāpēc tie vispār pastāv.

Lieu norāda, ka šo defektu radīšana bija saistīta ar “kosmoloģisko fāzes pāreju” agrīnajā Visumā, kurā matērija visā Visumā piedzīvoja stāvokļa izmaiņas.

“Mana iedvesma man radās, meklējot citu vispārējās relativitātes teorijas gravitācijas lauka vienādojumu risinājumu,” sacīja Lieu. Tas var nodrošināt “ierobežotu gravitācijas spēku, ja nav nosakāmas masas”.

Lieu priekšlikums prasa vairākas lietas, par kurām mums nav tiešu pierādījumu, nevis tikai vienu, kā tas ir tumšās matērijas gadījumā. Pats pētnieks atzīst: “Pašlaik nav skaidrs, kāda precīza fāzes pāreja Visumā varētu izraisīt šāda veida topoloģiskos defektus.”

Viņš ir ierosinājis dažus iespējamos soļus, piemēram, ka čaulas kādreiz bija plaknes vai taisnas stīgas, kas tika uztītas. Bet tas viss šobrīd izklausās gandrīz tikpat ad hoc kā epicikli Ptolemaja astronomi mēdza izskaidrot planētu orbītas.

Tomēr, aizstāvot savu hipotēzi, Lieu varētu norādīt, ka ideja ir pietiekami jauna, tāpēc neviens nav meklējis atbilstošus pierādījumus. No otras puses, miljardiem dolāru un daži no mūsu paaudzes izcilākajiem prātiem ir veltīti neveiksmīgai tumšās matērijas meklēšanai.

“Šo iniciatīvu atkal virza mana neapmierinātība ar status quo, proti, priekšstatu par tumšās matērijas esamību, neskatoties uz tiešu pierādījumu trūkumu vesela gadsimta garumā,” piebilda Lieu.

“Protams, cita risinājuma pieejamība, kaut arī ļoti suģestējoša, pati par sevi nav pietiekama, lai diskreditētu tumšās vielas hipotēzi – labākajā gadījumā tas varētu būt interesants matemātisks uzdevums,” secināja Lieu. “Bet tas ir pirmais pierādījums tam, ka gravitācija var pastāvēt bez masas.”

Priekšlikums ir publicēts Karaliskās astronomijas biedrības ikmēneša paziņojumi.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *