Нова теория, наречена възникваща гравитация (Emergent Gravity), прогнозира точно същото отклонение на движенията на звездите в галактиките, което сега се обяснява с наличието на тъмна материя.
Професор Ерик Верлинде (Erik Verlinde ), известен експерт в струнната теория от Университета в Амстердам, публикува нова изследователска работа в arxiv.org, в който той се разширява своите новаторски виждания за характера на гравитацията.
Според съвременната физика има 4 фундаментални сили - гравитация, електромагнитно, силно и слабо взаимодействие.
Таблица на фундаменталните взаимодействия | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Фундаментални взаимодействия и сегашни теории за тях | Калибро-въчни Бозони | Частици, участващи във взаимодействието (примери) | Време (s) | Радиус (обхват) (м) | Относи-телна сила |
 Квантова хромодинамика (QCD) |  |
Кварки (адрони)  |
10-23 | 10-15 | 1038 |
 Квантова електродинамика (QED) |  |
Заредените частици  |
10-23 ÷1016 | ∞ | 1036 |
 Теория на електрослабите взаимодействия |  |
Всички частици |
10-12 | 10-18 | 1025 |
 Обща теория на относителността (ОТО) |  |
Всички частици |
∞ | ∞ | 1 |
|
Гравитонът е хипотетична елементарна частица, която не е включена в Стандартния модел, но ако съществува, би трябвало да бъде калибровъчна.Илюстрациите са от: ETH Zurich, Institute for Particle Physics, превод Наука ОFFNews |
|||||
Стандартният модел описва три от основните сили - електромагнетизма, слабите и силните ядрени сили - като тези взаимодействията представляват обмяна на частици - бозони - например фотони, глуони и т.н.
Другата сила, описана от Общата теория на относителността на Айнщайн, е гравитацията. Тя е ефект от кривината на пространство-времето, от една страна, и наличието на материя и енергия, от друга. Една от големите надежди на много теоретични физици е да намерят една всеобхватна рамка, която да обедини всички тези четири сили заедно.
Верлинде изхвърля гравитацията като основна сила
През 2010 Верлинде изненада света с изцяло нова теория за гравитацията. Според Верлинде, гравитацията не е основна сила на природата - тя е пораждащо се явление. По същия начин както температурата възниква от движението на микроскопични частици, гравитацията възниква от промяна на фундаменталните информационни единици, намиращи се в структурата на пространство-времето.
Законът на Нютон и новият подход
В своята статия от 2010 г. "За произхода на гравитацията и законите на Нютон" (On the Origin of Gravity and the Laws of Newton) Верлинде показва, че вместо втория закон на Нютон, който описва как ябълките падат от дърветата и позволява сателитите да останат в орбита, същите резултати могат да бъдат получени от основни микроскопични строителни блокове. Продължавайки предишната си работа и работата на други учени, Верлинде сега показва как да се разбере любопитно поведението на звездите в галактиките, без добавяне на мистериозната тъмна материя.
Външните области на галактиките, като нашия Млечен път, се въртят около центъра си много по-бързо, отколкото може да се обясни с количеството на обикновената материя - звезди, планети, прах и междузвездни газове. Нещо друго трябва да произвежда необходимото количество гравитационна сила, така че физиците предполагат съществуването на тъмна материя. Tъмната материя трябва да доминира в нашата вселена, състояща се от повече от 80% тъмна материя (и тъмна енергия). Досега предполагаемите частици тъмна материя никога не са наблюдавани, въпреки многобройните опити да бъдат открити.
Няма нужда от тъмна материя
Според Верлинде не е необходимо да се добавя загадъчната частица тъмна материя в теорията. В новата статия, която се появи на сървъра за препринти ArXiv, Верлинде показва, че неговата теория на гравитацията точно прогнозира скоростта, с която звездите се въртят около центъра на Млечния път, както и движението на звездите в други галактики.
"Ние имаме доказателства, че този нов вид гравитация всъщност се съгласува с наблюденията," заяви Верлинде. "При големи мащаби, изглежда, че гравитацията просто не се държи така, както прогнозира теорията на Айнщайн."
Адаптация на холографския принцип
Част от теорията на Верлинде е адаптация на холографския принцип, въведен от неговия учител Герардус 'т Хоофт (Нобелова награда 1999, университет Утрехт) и Ленард Съскинд (Университет Станфорд). В съответствие с холографския принцип, цялата информация от цялата Вселена може да се опише на гигантска въображаема сфера около нея. Според холографския принцип за математическото описание на Вселената е достатъчна информацията, съдържаща се във външната й граница.
Верлинде сега показва, че тази идея не е съвсем коректна, част от информацията в нашата Вселена се съдържа в самото пространството.
Тази допълнителна информация е необходима, за да се опише другата тъмна съставка на Вселената - тъмната енергия, която се смята, че отговаря за ускорено разширяване на Вселената. Изследвайки последствията от въздействието на тази допълнителна информация за обикновената материя, Верлинде идва до зашеметяващ извод.
Ако обикновената сила на гравитацията може да бъде закодирани с помощта на информацията от въображаемата сфера около Вселената, както Верлинде показа в работата си от 2010 година, то резултат от допълнителната информация в обема на пространството представлява взаимодействие, което добре съвпада с приписваното взаимодействието на тъмната материя.
На прага на научна революция
Гравитацията остро се нуждае от нови подходи, като например теорията на Верлинде.
"Много теоретични физици като мен работят за преразглеждането на теорията, и вече са направени някои от основни постижения. Ние можем да стоим на прага на нова научна революция, която ще промени коренно нашето разбиране за характера на пространството, времето и гравитацията" коментира Верлинде.
Но за революциите във физиката се изисква много основания - и теоретични, и експериментални. А вече има много възражения на други физици срещу предположението на Верлинде.
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари