Bilim İnsanları Alternatif Yerçekimi Teorisini Doğruladı: Neden Fiziği Değiştiriyor?

Astrofizikçiler, yıldız kümelerinin, teorimize meydan okuyan gizemli davranışlarını gözlemlediler.

uzaydaki yerçekiminin güncel anlayışıölçek. İlginç bir şekilde gözlemler, karanlık maddenin var olması ihtiyacını reddeden alternatif bir yerçekimi teorisiyle tutarlıdır. Ancak bu durum uzmanlar arasında tartışmalıdır.

Evren nasıl çalışır?

Newton'un klasik yerçekimi teorisi yasadırYerçekimi etkileşimini klasik mekanik çerçevesinde açıklamak. Newton teorisine göre her büyük cisim kendisine doğru bir çekim kuvveti alanı oluşturur. Yerçekimi alanından bahsediyoruz.

Newton'un teorisindeki yerçekimi etkileşimi anında yayılır, çünkü yerçekimi kuvveti yalnızca belirli bir anda çeken cisimlerin göreceli konumuna bağlıdır.

Evrenimizde olup bitenlerden de sorumluyuzve karanlık madde. Elektromanyetik etkileşime katılmaz ve bu nedenle doğrudan gözlem için uygun değildir. Karanlık madde, Evrenin kütle enerjisinin yaklaşık %25'ini oluşturur ve yalnızca yerçekimsel etkileşimde ortaya çıkar. Gözlemlenemediği gerçeğinden tüm bilim adamları memnun değil. Bazı fizikçiler karanlık maddeyi ve Evrenin kabul edilen yapısını inkar ediyorlar. Yer çekiminin yokluğundan, uzay-zamanın çarpıklığından söz edip alternatifler sunuyorlar. Örneğin, MOND teorisi (İngilizce: Değiştirilmiş Newton Dinamiği, değiştirilmiş Newton dinamiği).

Alternatif nedir?

MOND teorisine veya alternatif bir yerçekimi teorisine göre, Newton'un yerçekimi yasası, galaksilerin dönüşünü karanlık madde içermeden açıklamak için değiştirilebilir.

MOND teorisi esas olarak Genel Teoriye bir alternatiftir.görecelilik teorisi. Yer çekiminin nasıl çalıştığını ve galaksileri bir arada tutan karanlık maddenin neden var olduğunu açıklamak için Einstein tarafından icat edildi. 

Profesör Pavel Krupa ve ekibi, alternatif bir yerçekimi teorisinin varlığına dair kanıt buldu.
Fotoğraf: Volker Lannert/Bonn Üniversitesi

MOND nedenini açıklamayı amaçlıyorEvrendeki farklı nesneler, karanlık madde kavramını kullanmadan farklı kütleye sahiptir. 1980'lerin başında İsrailli astrofizikçi Mordechai Milgrom tarafından önerildi. Teori, uzayın bazı bölgelerinde daha güçlü bir kuvvete atıfta bulunarak yerçekimi yasasını değiştirir, böylece uzayın eğriliğini açıklar.

Bilim adamları cevabı nerede aradılar?

Yeni çalışmanın yazarları dalgın zihinleri incelediyıldız kümeleri. Binlerce yıldızın devasa bir gaz bulutu içinde kısa sürede doğmasıyla oluşurlar. "Tutuştukça" gaz bulutunun kalıntılarını havaya uçurarak kümenin önemli ölçüde genişlemesine neden oluyorlar. Bu, birkaç ondan birkaç bine kadar yıldız içeren "gevşek" bir oluşum yaratır. Aralarında etkili olan zayıf çekim kuvvetleri küme üyelerini bir arada tutar.

Çoğu durumda dağınık yıldızlarkümeler dağılmadan önce yalnızca birkaç yüz milyon yıl dayanır. Aynı zamanda, "gelgit kuyruğu" olarak adlandırılan iki yerde biriken yıldızları düzenli olarak kaybederler. Bunlardan biri uzayda yolculuk yaparken kümeye ulaşıyor. Diğeri ise tam tersine “inisiyatifi” alır ve “öncü” olarak çalışır.

tutarsızlık nedir?

Newton'un yerçekimi kanunlarına göre soru şu:Kayıp yıldızın hangi kuyruğa gireceği duruma bağlıdır. Bu nedenle her ikisinin de yaklaşık olarak aynı sayıda yıldız içermesi gerekir. Ancak tarihte ilk kez bilim insanları durumun böyle olmadığını kanıtladı. Kümeleri incelediler ve "ön" kuyruğun her zaman "arka" kuyruktan daha fazla yıldız içerdiğini gözlemlediler.

Şu ana kadar bunu belirlemek neredeyse imkansızdı.Kümeye yakın milyonlarca yıldız arasında kuyruklarına ait olanlar da var. Bunu yapmak için bu nesnelerin her birinin hızına, hareket yönüne ve yaşına dikkat etmeniz gerekir. Sorunu çözmek için yeni çalışmanın yazarları, ilk kez kuyruklarındaki yıldızları doğru bir şekilde saymalarına olanak tanıyan bir yöntem geliştirdiler.

Hyades yıldız kümesinde (üstte), öndeki gelgit kuyruğundaki yıldızların sayısı (siyah), arkadaki gelgit kuyruğundakinden önemli ölçüde daha fazladır. 
MOND kullanan bilgisayar simülasyonları (aşağıda) benzer bir tablo gösteriyor. Kredi: Bonn Üniversitesi.

Şu anda Dünya'nın yakınında beş açık küme araştırılıyor, bunlardan dördü mümkün olduğunca yakın. Bilim insanları tüm verileri analiz ettiğinde mevcut teoriyle çelişen bir durumla karşı karşıya kaldılar.

Başka bir teori ile kenetleme

Aksine, yeni gözlemsel veriler çok daha iyiMOND teorisiyle tutarlıdır. Bilim adamları buna göre yıldızların kümeden "iki farklı kapıdan ayrılabileceğini" açıklıyor. “Biri “arka” gelgit kuyruğuna, diğeri ise “ön” gelgit kuyruğuna gidiyor. Ancak birincisi ikinciden çok daha dar olduğundan yıldızın kümeyi onun içinden terk etmesi pek olası değil. Fizikçiler, Newton'un yerçekimi teorisinin ise her iki "kapının" aynı genişlikte olması gerektiğini öngördüğünü yazıyor.

tr.freepik.com

Fizikçiler yıldız dağılımını hesapladılar,MOND teorisine göre beklenen Sonuçların gözlemlerle şaşırtıcı derecede iyi bir uyum içinde olduğu ortaya çıktı. Ancak bunu yapabilmek için fizikçilerin nispeten basit hesaplama yöntemleri kullanması gerekiyordu. Şu anda değiştirilmiş Newton dinamiklerini daha ayrıntılı olarak analiz etmek için gerekli matematiksel araçlardan yoksundurlar.

Sonuç nedir?

Ancak simülasyonlar da eşleştidiğer açılardan gözlemlerle. Açık yıldız kümelerinin genellikle ne kadar süre dayanacağını tahmin ettiler. Ve bu süre Newton yasalarına göre beklenenden birkaç kat daha kısadır. Bu uzun zamandır bilinen bir gizemi açıklıyor. Yani yakın galaksilerdeki yıldız kümelerinin neden olması gerekenden daha hızlı kaybolduğu.

Ancak MOND teorisi tartışmasız değildir.uzmanlar. Newton'un yerçekimi yasaları belirli koşullar altında "işe yaramadığından" değiştirilmeleri gerekir. Bütün bunların fiziğin diğer alanları için geniş kapsamlı sonuçları var.

Öte yandan, bu birçok şeyi çözüyorKozmolojinin bugün karşı karşıya olduğu sorunlar. Şimdi çalışmanın yazarları daha doğru modelleme için yeni matematiksel yöntemler araştırıyorlar. Daha sonra MOND teorisinin doğru olup olmadığına dair daha fazla kanıt bulmak için kullanılabilirler.

Daha fazla oku:

Arkeologlar İncil'deki efsaneleri resmen doğruladılar

Kalp öldüğünde vücudun hücrelerine ne olduğu ortaya çıktı

Starlink sinyali, GPS'e alternatif olarak kullanılmak üzere hacklendi