Iespējams, ka pašreizējās teorijas ļoti precīzi neapraksta mūsu Visumu. Attēla kredīts: Briseles Tēlotājmākslas muzejs un Kosmiskā teleskopa institūts. Noklikšķiniet, lai palielinātu
Ķīniešu astronoms no St Andrews universitātes ir precīzi pielāgojis Einšteina revolucionāro gravitācijas teoriju, izveidojot “vienkāršu” teoriju, kas varētu atrisināt tumšu noslēpumu, kas astrofiziķus satraucis trīs ceturtdaļas gadsimta.
Jauns gravitācijas likums, kuru izstrādājuši Dr Honkongs Šeno un viņa Beļģijas līdzstrādnieks Dr Benoit Famaey no Briseles Brīvās universitātes (ULB), mērķis ir pierādīt, vai Einšteina teorija patiesībā bija pareiza un vai tiešām pastāv Dark Matter astronomiskais noslēpums. Viņu pētījums tika publicēts 10. februārī ASV bāzētajā Astrophysical Journal Letters. Viņu formula liek domāt, ka gravitācija ar attālumu samazinās tik strauji kā Einšteinā, un smalki mainās no Saules sistēmām uz galaktikām un Visumu.
Gravitācijas fizikas teorijas vispirms izstrādāja Īzaks Ņūtons 1687. gadā, un tās tika precizētas pēc Alberta Einšteina vispārīgās relativitātes teorijas 1905. gadā, lai atļautu gaismas saliekšanu. Lai arī tas ir agrākais zināmais spēks, tas joprojām ir noslēpums ar teorijām, kuras joprojām neapstiprina astronomijas novērojumi kosmosā.
Lai arī Ņūtona un Einšteina zelta likumi ir “problemātiski”, kaut arī tie uz zemes darbojas ļoti labi, tie precīzi neizskaidro zvaigžņu kustību galaktikās un gaismas saliekšanos. Galaktikās zvaigznes strauji griežas ap centrālo punktu, to orbītā notur galaktikā esošās vielas gravitācijas pievilcība. Tomēr astronomi atklāja, ka viņi pārvietojas pārāk ātri, lai tos noturētu savstarpēja gravitācija - tāpēc nepietiek gravitācijas, lai turētu galaktikas kopā, tā vietā, lai zvaigznes būtu izmestas visos virzienos!
Fritz Zwicky 1933. gadā ierosinātais risinājums bija tāds, ka galaktikās bija neredzēts materiāls, kas sastādīja pietiekamu smagumu, lai galaktikas turētu kopā. Tā kā šis materiāls neizstaro nevienu gaismas astronomu, to sauc par “Dark Matter”. Tiek uzskatīts, ka tas veido līdz 90% no Visuma matērijas. Tomēr ne visi zinātnieki pieņem Dark Matter teoriju. Moti Milgroms 1983. gadā ierosināja konkurējošu risinājumu, un 2004. gadā to atbalstīja Jēkabs Bekenšteins. Neredzēta materiāla vietā Milgroms ierosināja, ka astronomi gravitācijas izpratni uzskatīja par nepareizu. Viņš ierosināja, ka šīs paātrināšanas iemesls ir parastās matērijas smaguma palielināšanās.
Kopš Milgroma teorijas ir strādājuši vairāki astronomi, un Dr Zhao un Dr Famaey ir ierosinājuši jaunu sava darba formulējumu, kas pārvar daudzas problēmas, ar kurām ir saskārušās iepriekšējās versijas.
Viņi ir izveidojuši formulu, kas ļauj gravitācijai nepārtraukti mainīties dažādos attāluma mērogos un, pats svarīgākais, ir piemērots datiem galaktiku novērojumiem. Lai galaktikas datus vienlīdz labi piemērotu konkurenta Dark Matter paradigmai, būtu tikpat sarežģīti kā bumbiņas līdzsvarošana uz adatas, kas abus astronomus motivēja apsvērt alternatīvu gravitācijas ideju.
Leģenda vēsta, ka Ņūtons sāka domāt par gravitāciju, kad viņam galvā nokrita ābols, bet, pēc Dr Zhao teiktā, “nav acīmredzami, kā ābols nokristu galaktikā. Dž. Ņūtona teorijai būtu liela piebilde - viņa ābols izlidotu no Piena ceļa. Centieni atjaunot ābolu jaukā orbītā ap galaktiku gadu gaitā ir radījuši divas domu skolas: Dark Matter pretstatā Ņūtona gravitācijai. Dark Matter daļiņas dabiski nāk no fizikas, ar skaistu simetriju un skaisti izskaidro kosmoloģiju; tie mēdz būt visur. Patiesais noslēpums ir tas, kā turēt viņus prom no dažiem Visuma stūriem. Arī Dark Matter nāk roku rokā ar Dark Energy. Skaistāk būtu, ja uz visiem šiem noslēpumiem būtu viena vienkārša atbilde ”.
Dr Zhao, PPARC uzlabotais līdzstrādnieks St Andrews Universitātē, Fizikas un astronomijas skolā un Skotijas Universitāšu fizikas alianses (SUPA) loceklis, turpināja: “Vienmēr ir bijusi liela iespēja, ka astronomi var pārrakstīt gravitācijas likumu. Mēs esam izveidojuši jaunu gravitācijas formulu, kuru mēs saucam par “vienkāršo formulu” un kas faktiski ir Milgroma un Bekenšteina uzlabojums. Tas saskan ar galaktikas datiem līdz šim, un, ja tā prognozes vēl tiks pārbaudītas attiecībā uz Saules sistēmu un kosmoloģiju, tas varētu atrisināt Dark Matter noslēpumu. Mēs, iespējams, varēsim atbildēt uz bieži uzdotajiem jautājumiem, piemēram, vai Einšteina gravitācijas teorija ir pareiza un vai tā saucamā tumšā matērija patiešām pastāv ”.
“Ne-Ņūtona gravitācijas teorija tagad ir pilnībā noteikta visos mērogos ar vienmērīgu nepārtrauktu funkciju. Tas ir gatavs zinātnieku kolēģiem falsificēt. Ir jātur atvērts prāts jauniem laukiem, kas tiek prognozēti mūsu formulā, kamēr mēs turpinām Dark Matter daļiņu meklēšanu. ”
Jaunā formula tiks prezentēta starptautiskā seminārā Edinburgas Karaliskajā observatorijā aprīlī, un tai tiks dota iespēja pārbaudīt un debatēt par pārstrādāto teoriju. Dr Zhao un Dr Famaey demonstrēs savu jauno formulu Dark Matter auditorijai un gravitācijas ekspertiem no desmit dažādām valstīm.
Dr Famaey komentēja “Iespējams, ka ne modificētā gravitācijas teorija, ne Dark Matter teorija, kāda tā ir šodien formulēta, neatrisinās visas galaktikas dinamikas vai kosmoloģijas problēmas. Patiesība principā varētu atrasties starp tām, taču ir ļoti ticami, ka mums trūkst kaut kas būtisks attiecībā uz smagumu un ka visu šo problēmu risināšanai būs nepieciešama radikāli jauna teorētiskā pieeja. Neskatoties uz to, mūsu formula ir tik pievilcīgi vienkārša, ka ir vilinoši to uzskatīt par daļu no vēl nezināmas pamat teorijas. Visi galaktikas dati, šķiet, tiek izskaidroti bez piepūles ”.
Oriģinālais avots: PPARC ziņu izlaidums
