|
Исследование, противоречащее теориям Ньютона и Эйнштейна
|
|
|
|
В 1687 году английский физик Исаак Ньютон опубликовал свой знаменитый Закон всемирного тяготения. Идея о том, что все объекты притягиваются пропорционально их массе, была революционной и стала огромным подспорьем в понимании устройства Вселенной. Но даже у влиятельной работы Ньютона были свои ограничения — в частности, она не могла объяснить гравитационные явления, такие как черные дыры и гравитационные волны. К счастью, в начале 20-го века появился Альберт Эйнштейн, который помог немного подправить ситуацию со своей общей теорией относительности.
|
|
|
|
Но космос - это большое пространство, и даже Эйнштейны иногда достигают своего предела. Одним из наиболее известных таких пределов является центр черной дыры, или сингулярность, где знаменитая теория Эйнштейна, по-видимому, полностью рушится. Теперь исследование, проведенное учеными из Южнокорейского университета Седжон, предполагает, что еще одно ограничение концепции гравитации Ньютона и Эйнштейна можно найти в орбитальных движениях долгопериодических двойных звезд, расположенных на большом расстоянии друг от друга, также известных просто как “широкие двойные системы”. Результаты этого исследования были опубликованы в этом месяце в журнале Astrophysical Journal.
|
|
|
|
Проанализировав 26 500 двойных объектов шириной в 650 световых лет, снятых космической обсерваторией Gaia Европейского космического агентства, соавтор Кю-Хен Чэ обнаружил нечто странное - когда эти небесные объекты достигали чрезвычайно низких орбитальных ускорений, около 0,1 нанометра в секунду в квадрате, наблюдаемые ускорения были почти на 30-40 процентов выше, чем у Ньютона-Эйнштейна модели могли бы предсказывать. Однако, если эти ускорения превышали 10 нанометров в секунду в квадрате, они соответствовали предсказаниям теории Ньютона-Эйнштейна. Что-то странное происходит именно при этих сверхмалых ускорениях.
|
|
|
|
|
|
|
В стандартной модели гравитации именно здесь концепции темной материи приобретают жизненно важное значение. Поскольку ученые ничего не знают об этой гипотетической форме материи и энергии, которые предположительно составляют большую часть Вселенной, возможно, что темная материя влияет на это странное гравитационное взаимодействие. Однако Чэ утверждает, что модифицированная ньютоновская динамика, или MOND, впервые предложенная израильским ученым Мордехаем Милгромом в 1983 году, может объяснить (среди прочих галактических аномалий) эти низкие отклонения ускорения.
|
|
|
|
Самым удивительным моментом является то, что теория гравитации, разработанная под влиянием MOND, также в соавторстве с Милгромом, объясняет это неожиданное увеличение ускорения в 1,4 раза. Эта теория называется квадратичным лагранжианом, или AQUAL, и Чэ говорит, что его работа “представляет собой прямое доказательство нарушения стандартной силы тяжести при слабом ускорении”.
|
|
|
|
“Это систематическое отклонение согласуется с коэффициентом усиления, который теория AQUAL предсказывает для кинематических ускорений на круговых орбитах под действием внешнего поля Галактики”, - говорит Чэ в своей статье.
|
|
|
|
Подобно тому, как теория Ньютона-Эйнштейна опирается на постоянно ускользающую частицу, известную как темная материя, MOND содержит свои собственные ограничения и проблемы. Исследование Чэя, похоже, получило большой "+1" в колонке "за" модифицированную ньютоновскую динамику, но теория по—прежнему остается всего лишь теорией. Потребуется гораздо больше наблюдений, прежде чем оно перевернет наше современное понимание гравитации и Вселенной, в которой мы живем.
|
|
|
|
Источник
|
