Schwerkraft könnte ohne Masse existieren … also existiert keine dunkle Materie?

Die Schwerkraft ist die unsichtbare Kraft, die Objekte mit großer Masse zueinander anzieht, und seit Jahrhunderten beschäftigen sich Wissenschaftler mit dieser und den übrigen Grundkräften, die unser Universum beherrschen. Aber eine unsichtbare Masse widersetzt sich uns im Kosmos – erstmals 1932 vom niederländischen Astronomen Jan Oort vorgeschlagen –, einer fehlenden Masse, die theoretisch Galaxien zusammenhält und die wir als Dunkle Materie kennen. Es scheint noch viel mehr Materie zu geben im Universum vorhanden sind, als nur mit sichtbarer Materie erklärt werden kann.

Existiert Dunkle Materie oder nicht?

Im Gegensatz zu gewöhnlicher Materie, die wir sehen und direkt mit ihr interagieren können, Dunkle Materie emittiert, absorbiert oder reflektiert kein Licht. Dadurch ist es für Teleskope und andere Detektionsinstrumente unsichtbar. Die Idee der Dunklen Materie gewann in den 1970er Jahren dank der Arbeit des amerikanischen Astronomen an Bedeutung Vera Rubin. Rubin untersuchte die Rotationskurven von Spiralgalaxien und entdeckte, dass die äußeren Bereiche dieser Galaxien mit Geschwindigkeiten rotierten, die nicht allein durch die Anziehungskraft der sichtbaren Materie erklärt werden konnten. Die genaue Natur der Dunklen Materie bleibt eines der größten Rätsel der modernen Physik.

Es ist ein ziemliches Rätsel, aber zum ersten Mal hat ein Forscherteam der University of Alabama in Huntsville (UAH) gezeigt, dass es dieses Rätsel lösen kann: und das ist es Schwerkraft kann ohne Masse existieren, Wir bieten eine alternative Erklärung an, die mit einem Schlag die Notwendigkeit dunkler Materie im Universum beseitigen und diesem alten Problem eine neue Wendung verleihen kann:

„Meine eigene Inspiration kam von meiner Suche nach einer anderen Lösung für die Gravitationsfeldgleichungen der Allgemeinen Relativitätstheorie, deren vereinfachte Version, die auf die Bedingungen von Galaxien und Galaxienhaufen anwendbar ist, als bekannt ist Poisson-Gleichungdie in Abwesenheit einer nachweisbaren Masse eine endliche Gravitationskraft liefert“, erklärt Richard Lieu, Professor für Physik und Astronomie an der University of Alabama in Huntsville und Hauptautor der im Magazin veröffentlichten Studie Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society. „Diese Initiative wiederum ist auf meine Frustration darüber zurückzuführen Status Quodas heißt, die Vorstellung von der Existenz dunkler Materie, obwohl es ein ganzes Jahrhundert lang an direkten Beweisen mangelte.“

Erster Beweis, dass Schwerkraft ohne Masse existiert

Laut Wissenschaftlern sind die konzentrischen Mengen von schichtartige topologische Defekte in Strukturen, die im gesamten Universum vorkommen, könnten die Quelle der „überschüssigen“ Schwerkraft sein, die erforderlich ist, um eine Galaxie oder einen Galaxienhaufen zusammenzuhalten. Höchstwahrscheinlich Diese „Defekte“ entstanden im frühen Universumwenn ein kosmologischer Phasenübergang stattfand, bei dem sich der allgemeine Zustand der Materie im gesamten Universum gleichzeitig ändert.

„Sowohl Lichtbeugung als auch Sternumlaufgeschwindigkeiten sind die einzigen Mittel, mit denen die Stärke des Gravitationsfeldes in einer großräumigen Struktur, sei es eine Galaxie oder ein Galaxienhaufen, gemessen wird.“ Das Argument meines Artikels ist, dass zumindest die Schichten, die postuliert werden, keine Masse habendann besteht keine Notwendigkeit, diese scheinbar endlose Suche nach dunkler Materie fortzusetzen“, sagt der Experte.

Lieu betont, dass es mit seiner Studie nicht darum geht, das Problem der Strukturbildung im Kosmos zu lösen, und räumt dies auch ein Es bleiben immer noch unbeantwortete Fragen über den Ausgangszustand der Schichten und wie man ihre Existenz durch konkrete Beobachtungen schlüssig überprüfen oder leugnen kann. Zukünftige Forschungen werden sich wahrscheinlich darauf konzentrieren, wie eine Galaxie oder ein Cluster durch die Ausrichtung dieser Schichten entsteht und wie sich Strukturen entwickeln. Was klar ist, ist das bringt eine ziemlich revolutionäre Perspektive über die Natur der Schwerkraft, was wiederum neue Fenster zum Verständnis unseres Universums öffnen würde.

„Natürlich reicht die Verfügbarkeit einer zweiten Lösung, auch wenn sie äußerst sinnvoll ist, allein nicht aus, um die Hypothese der Dunklen Materie zu diskreditieren; Im besten Fall könnte es eine interessante mathematische Übung sein. Aber „Es ist der erste Beweis dafür, dass Schwerkraft ohne Masse existieren kann.“schließt Lieu.

Man geht davon aus, dass es sich um Dunkle Materie handelt etwa 27 % der Gesamtmasse und Energie des Universums, während gewöhnliche Materie (alles, was wir sehen und berühren können) nur etwa 5 % ausmacht. Bei den restlichen 68 % handelt es sich vermutlich um dunkle Energie, eine mysteriöse Kraft, die die beschleunigte Expansion des Universums vorantreibt.

Verweise: