Aktualne teorije možda ne opisuju naš Svemir vrlo točno. Kreditna slika: Muzej likovnih umjetnosti u Bruxellesu i Institut za svemirski teleskop. Klikni za veću sliku
Kineski astronom sa Sveučilišta St. Andrews precizirao je Einsteinovu revolucionarnu teoriju gravitacije, kreirajući "jednostavnu" teoriju koja bi mogla riješiti mračnu misteriju koja je zgrozila astrofizičare tri četvrtine stoljeća.
Novi zakon o gravitaciji, koji su razvili dr. Hong Sheng Zhao i njegov belgijski suradnik dr. Benoit Famaey sa Slobodnog sveučilišta u Bruxellesu (ULB), želi dokazati je li Einsteinova teorija u stvari ispravna i postoji li astronomska misterija Dark Mattera. Njihovo je istraživanje objavljeno 10. veljače u američkom Astrophysical Journal Letters. Njihova formula sugerira da gravitacija opada manje naglo s daljinom kao u Einsteinu i suptilno se mijenja od solarnih sustava do galaksija i svemira.
Teorije fizike gravitacije prvi je put razvio Isaac Newton 1687. godine, a oplemenio ga opća teorija relativnosti Alberta Einsteina 1905. godine kako bi se omogućilo savijanje svjetlosti. Iako je to najranije poznata sila, gravitacija je još uvijek misterija s teorijama koje još uvijek nisu potvrđene astronomskim promatranjima u svemiru.
'Problem' sa zlatnim zakonima Newtona i Einsteina iako rade vrlo dobro na zemlji, ne objašnjavaju gibanje zvijezda u galaksijama i savijanje svjetlosti točno. U galaksijama se zvijezde brzo okreću oko središnje točke, koju drži u orbiti gravitacijskim privlačenjem materije u galaksiji. Međutim, astronomi su otkrili da se kreću prebrzo da bi ih zadržala njihova međusobna gravitacija - tako da nema dovoljno gravitacije da drže galaksije zajedno, umjesto da zvijezde treba baciti u svim smjerovima!
Rješenje za to, koje je 1933. godine predložio Fritz Zwicky, bilo je u tome što se u galaksijama nalazio neviđeni materijal, koji čini dovoljno gravitacije da drže galaksije zajedno. Kako ovaj materijal ne emituje svjetlost, astronomi ga zovu "Mračna materija". Smatra se da u Svemiru čini do 90% materije. Međutim, ne prihvaćaju svi znanstvenici teoriju Mračne materije. Suparničko rješenje predložio je Moti Milgrom 1983. godine, a podržao Jacob Bekenstein 2004. godine. Umjesto postojanja neviđenog materijala, Milgrom je predložio da astronomi shvate gravitaciju nije ispravno. Predložio je da je porast gravitacije obične materije uzrok ovog ubrzanja.
Milgromovu teoriju obrađivali su brojni astronomi od tada, a dr. Zhao i dr. Famaey predložili su novu formulaciju njegova rada koja nadilazi mnoge probleme s kojima su se suočavale prethodne verzije.
Stvorili su formulu koja omogućava da se gravitacija neprekidno mijenja tijekom različitih skala udaljenosti i, što je najvažnije, odgovara podacima za promatranje galaksija. Podjednako uklopiti podatke o galaksiji u suparničku paradigmu Dark Matter bilo bi jednako izazovno kao i balansiranje lopte na igli, što je motiviralo dva astronoma da pogledaju alternativnu ideju gravitacije.
Legenda kaže da je Newton počeo razmišljati o gravitaciji kad mu je jabuka pala na glavu, ali prema dr. Zhaou, „Nije očito kako bi jabuka pala u galaksiji. Teorija gospodina Newtona bila bi isključena velikom maržom - njegova će jabuka letjeti iz Mliječnog puta. Napori za obnavljanje jabuke na lijepoj orbiti oko galaksije tijekom godina doveli su do dvije škole razmišljanja: Tamna materija nasuprot ne-njutonovskoj gravitaciji. Čestice tamne materije prirodno dolaze iz fizike, s lijepim simetrijama i lijepo objašnjavaju kozmologiju; imaju tendenciju da budu svugdje. Prava misterija je kako ih držati podalje od nekih uglova svemira. Također Dark Matter dolazi ruku pod ruku s Dark Energy-om. Bilo bi ljepše da postoji jedan jednostavan odgovor na sve te misterije. "
Dr Zhao, napredni stipendist PPARC-a na Sveučilištu St Andrews, School of Physics and Astronomy, i član škotskog sveučilišta Physics Alliance (SUPA), nastavio je „Uvijek je postojala prilična šansa da astronomi mogu prepisati zakon gravitacije. Stvorili smo novu formulu gravitacije koju nazivamo "jednostavna formula", a koja je zapravo usavršavanje Milgromovih i Bekensteinovih. Dosadno je dosadašnjim podacima o galaksiji i ako se njegova predviđanja dodatno provjere za Sunčev sustav i kozmologiju, mogla bi riješiti misteriju Mračne materije. Možda ćemo moći odgovoriti na uobičajena pitanja poput toga je li Einsteinova teorija gravitacije ispravna i postoji li takozvana Mračna materija “.
„Teorija gravitacije koja nije u Newtonu sada je u potpunosti određena na svim mjerilima pomoću glatke kontinuirane funkcije. Spremni su znanstvenici za falsificiranje. Vrijeme je da budemo otvoreni za nova polja predviđena u našoj formuli, dok nastavljamo potragu za česticama Tamne materije. "
Nova formula bit će predstavljena međunarodnoj radionici u Edinburghu Royal Observatory u travnju, koja će dobiti priliku za testiranje i raspravu o preoblikovanoj teoriji. Dr Zhao i dr. Famaey pokazat će svoju novu formulu publici stručnjaka za tamnu materiju i gravitacione stručnjake iz deset različitih zemalja.
Dr Famaey je komentirao „Moguće je da ni modificirana teorija gravitacije, ni teorija Dark Matter-a, kako su danas formulirane, neće riješiti sve probleme galaktičke dinamike ili kozmologije. Istina bi se, u načelu, mogla nalaziti između, ali vrlo je vjerovatno da nam nedostaje nešto temeljno u vezi s gravitacijom i da će biti potreban radikalno novi teorijski pristup da bi se riješili svi ovi problemi. Ipak, naša je formula toliko atraktivno jednostavna da je primamljivo gledati je kao dio još nepoznate temeljne teorije. Čini se da se svi podaci o galaksiji objasnjavaju bez napora ".
Izvorni izvor: PPARC News Release
