Nowe badania naziemne sugerują, że grawitacja może istnieć bez masy: ScienceAlert

Czym jest grawitacja bez masy? oboje Rewolucyjny Newton Prawa opisujące jej globalny wpływ i propozycja Einsteina dotycząca wgłębionej czasoprzestrzeni, zwykliśmy sądzić, że grawitacja leży wyłącznie w sferze materii.

Teraz nowe, szalone badanie sugeruje, że grawitacja może istnieć bez masy, co eliminuje potrzebę stosowania jednej z najbardziej nieuchwytnych substancji w naszym wszechświecie: ciemnej materii.

Ciemna materia to hipotetyczna, niewidzialna masa, która, jak się uważa, stanowi 85% całkowitej masy Wszechświata. Pierwotnie stworzony dla Obliczanie galaktyk Chociaż utrzymują się razem przy dużych prędkościach obrotowych, nie zostały jeszcze bezpośrednio zaobserwowane, co skłoniło fizyków do sugerowania wszelkiego rodzaju Pomysły tam Aby uniknąć nazywania tego nieuchwytnego materiału sposobem na wypełnienie luk w istniejących teoriach.

Najnowsza demonstracja w tym kontekście pochodzi od astrofizyka Richarda Liu z Uniwersytetu Alabama w Huntsville, który zaproponował, że zamiast ciemnej materii spajającej galaktyki i inne obiekty, wszechświat… Może zawierać cienkie, przypominające skorupę warstwy „defektów topologicznych” Co prowadzi do grawitacji bez żadnej masy podstawowej.

Leo zaczął szukać innego rozwiązania problemu Równania pola EinsteinaCo łączy krzywiznę czasoprzestrzeni z obecnością w niej materii.

Jak opisał to Einstein w swojej teorii z 1915 r Ogólna teoria względnościCzasoprzestrzeń owija się wokół wiązek materii i strumieni promieniowania we wszechświecie, w zależności od ich energii i pędu. Energia ta jest oczywiście powiązana z masą w słynnym równaniu Einsteina: E=mc².

Zatem masa obiektu jest powiązana z jego energią, co prowadzi do zakrzywienia czasoprzestrzeni – a to zakrzywienie czasoprzestrzeni jest To, co Einstein określił mianem grawitacjiJest to stopień bardziej złożony niż XVII-wieczne przybliżenie grawitacji Newtona Siła między dwoma obiektami o masie. Innymi słowy, grawitacja wydaje się być ściśle powiązana z masą.

To nieprawda – mówi Liu.

W swojej pracy Liu postanowił rozwiązać uproszczoną wersję równań pola Einsteina, które uwzględniają skończoną siłę grawitacji przy braku wykrywalnej masy. On On mówi Jego wysiłki były „motywowane moją frustracją status quo, to znaczy poglądem, że ciemna materia istnieje pomimo braku bezpośrednich dowodów przez całe stulecie”.

Rozwiązanie Liu składa się z defektów topologicznych w kształcie powłoki, które mogą wystąpić w bardzo skompresowanych obszarach przestrzeni o bardzo dużej gęstości materii.

Te grupy koncentrycznych powłok zawierają cienką warstwę masy dodatniej, umieszczoną wewnątrz zewnętrznej warstwy masy ujemnej. Obie masy znoszą się wzajemnie, zatem całkowita masa obu warstw wynosi dokładnie zero. Kiedy jednak gwiazda spada na tę skorupę, zostaje wystawiona na działanie ogromnej siły grawitacyjnej, która przyciąga ją do środka skorupy.

„W mojej pracy stwierdzono, że powłoki, które zakłada, są co najmniej bezmasowe” – powiedział Liu On mówi. Jeśli te kontrowersyjne sugestie mają jakąkolwiek wagę, „wtedy nie ma potrzeby utrwalania tych pozornie niekończących się poszukiwań ciemnej materii”. Dodać.

Następne pytanie dotyczy tego, jak poprzez obserwacje potwierdzić lub obalić muszle zaproponowane przez Liu.

„Rosnąca częstotliwość obserwacji pierścieni i formacji galaktycznych we wszechświecie dostarcza dowodów na typ proponowanego tutaj źródła.” Pisze w swojej gazecie. Choć przyznaje, że zaproponowane przez niego rozwiązanie jest „bardzo sugestywne” i samo w sobie nie może obalić hipotezy o ciemnej materii.

„To może być co najwyżej interesujące ćwiczenie” – Leo On kończy. „Ale to pierwsze [mathematical] Dowód na to, że grawitacja może istnieć bez masy.”

Badanie zostało opublikowane w Miesięczne powiadomienia Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego.