Kaip dvilypumas galėtų išspręsti tamsiosios medžiagos dilemą

Diskusijos dėl bangų ar į daleles panašios šviesos fizikus vartojo 300 metų po to, kai Isaacas Newtonas pasisakė už daleles, o Christianas Huygensas palaikė bangų idėją. Rezoliucija, kad šviesa gali būti laikoma ir banga, ir dalele, būtų nustebinusi šiuos fizikos milžinus, kaip ir mus.

Tačiau mūsų neturėtų stebinti tai, kad kiti, atrodytų, nesudėtingi ginčai gali būti taip pat išspręsti.

Bet kaip tik tai gali lemti tamsiosios medžiagos mįslę, kuri astrofizikus glumina beveik 80 metų, pasak Chiu Man Ho iš Vanderbilto universiteto Nešvilyje ir poros bičiulių,

Problema ta, kad galaktikos sukasi taip greitai, kad jose esanti medžiaga turėtų išskristi į kosmosą. Panašiai atrodo, kad galaktikų spiečius neturi pakankamai masės, kad galėtų jas sujungti, todėl jos turėtų išsiskirti. Kadangi tai akivaizdžiai neįvyksta, tam tikra jėga turi išlaikyti šias mases vietoje.

Astrofizikai pateikė du paaiškinimus. Pirma, šios galaktikos užpildytos nematoma mase ir ši vadinamoji tamsioji medžiaga suteikia papildomą gravitacinį vilkiką. Antrasis yra tas, kad gravitacija yra stipresnė šiose tarpgalaktinėse skalėse, taip pat ir pats darbas, ši idėja vadinama modifikuota Niutono dinamika arba MOND.

Tarp tamsiosios materijos šalininkų ir jų MONDiečių kolegų meilė neprarandama: abu sako, kad kitas klysta, ir tyrinėja visatą ieškodami įrodymų, kaip pasmerkti savo oponentus. Nė viena pusė iki šiol įtikinamai nesugriovė kitos argumentų, tačiau atrodo, kad visi suinteresuoti asmenys sutinka, kad kai vienas triumfuoja, kitas bus sumaltas po kojomis.

Tačiau galbūt yra ir kita galimybė: jie abu teisūs.

Tai įgalina naujas požiūris į gravitaciją, kuriame tai yra atsirandantis reiškinys, susijęs su entropija. Prieš kelis mėnesius žiūrėjome čia.

Pagrindinė idėja yra ta, kad visatos dalys turi skirtingus entropijos lygius ir tai sukuria jėgą, kuri perskirsto materiją taip, kad būtų maksimaliai padidinta entropija. Šią jėgą vadiname gravitacija.

Iki šiol šis metodas laikėsi paprastos visatos. Tačiau kosmologai žino, kad mūsų Visata ne tik plečiasi, bet ir greitėja tolstant nuo mūsų. Kas Chui ir kt. Padarėme gravitaciją kaip atsirandančią jėgą, taikydami tą patį entropinį metodą, bet šį kartą visatoje, kuri greitėja.

Rezultatas yra gravitacijos forma, kurioje pagreičio ir masės parametrai turi keistą dvilypumą: arba pagreičio terminas gali būti laikomas modifikuotu kaip MOND; arba masės terminas gali būti tiek modifikuotas, kaip tamsiosios medžiagos teorijoje.

Tiesą sakant, Chui ir bendradarbiai sako, kad tamsioji medžiaga ir MOND yra dvi tos pačios monetos pusės.

Įdomu tai, kad kiekvieno modifikavimo tipo poveikis priklauso nuo masto. Pagal šią teoriją MONDian interpretacija veikia galaktikos mastu, o tamsiosios medžiagos interpretacija geriausiai veikia galaktikos spiečių skalėje.

Taip iš tikrųjų pasirodo ir stebėjimo įrodymai. Atrodo, kad MOND geriau paaiškina tikrąjį galaktikų elgesį, o tamsiosios materijos metodas geriau paaiškina galaktikų spiečių struktūrą.

Ar gali būti, kad abu yra to paties dalyko apraiškos? Tik drąsūs ar kvaili tai atmes. Ir fizikoje nutiko keistesnių dalykų, ką tikrai patvirtintų Newtonas ir Huygensas.

Nuoroda: arxiv.org/abs/1005.3537 : MONDian Dark Matter

paslėpti