Có giải thích nào khác cho lực hấp dẫn mà chúng ta gán cho vật chất tối không?


18

Tôi luôn có vẻ phản trực giác khi chúng tôi quan sát thấy một lực hấp dẫn đo được và vì vũ trụ không đủ khối lượng để giải thích cho nó, kết luận là nói rằng có một loại vật chất khác không tương tác với vật chất thông thường cũng không thể được nhìn thấy o đo.

Điều gì xảy ra nếu lực được áp dụng bởi các vũ trụ liền kề hoặc chồng chéo khác hoặc bởi một thứ hoàn toàn khác? Có bất kỳ lý thuyết nào khác được đưa ra? hoặc chúng ta sẽ gọi bất cứ thứ gì chúng ta phát hiện ra là nguồn gốc của lực lượng này là "Vật chất tối" ngay cả khi nó không có gì giống nhau?


1
Bài viết Phys.SE liên quan: vật lý.stackexchange.com / q / 6561/2451 và các liên kết trong đó.
Qm cơic

1
Để xem xét truy cập mở, hãy xem: • Famaey, Benoît và Stacy S. McGaugh. “ Modified Newtonian Dynamics (Mond) .” Nhận xét Sống trong Relativity 15 (2012). doi: 10.12942 / lrr-2012-10 .
Geremia

Câu trả lời:


12

Chắc chắn có những người nghiên cứu các lý thuyết thay thế (không tương đối tổng quát) về trọng lực. Các lý thuyết phổ biến nhất cho đến nay là:

  1. Động lực học Newton đã sửa đổi (MOND) - về cơ bản quy định rằng Cơ học Newton bị phá vỡ ở một mức độ nào đó, dẫn đến các đường cong xoay mà chúng ta thấy trong các thiên hà.
  2. Lực hấp dẫn vô hướng vectơ vectơ (TeVeS) - đây là một khái quát tương đối tính của MOND.
  3. Rơi vào loại MOND là trọng lực f (R) , làm thay đổi biểu thức tương đối tổng quát liên quan đến độ cong của không-thời gian đối với tenxơ năng lượng ứng suất ('nguồn' của trọng lực - như khối lượng và áp suất). Những lý thuyết này liên quan đến các chức năng khác nhau của vô hướng Ricci với tenxơ năng lượng ứng suất này.

TeVes dường như là giải pháp thay thế hứa hẹn nhất cho Thuyết tương đối rộng (có thể giải thích những thứ như đường cong quay, dự đoán thấu kính hấp dẫn và một số thứ khác), nhưng vẫn còn nhiều vấn đề không được thực hiện tốt. Cho đến nay, có vẻ như các lý thuyết hấp dẫn đã được sửa đổi đang tạo ra nhiều vấn đề hơn là chúng đang sửa chữa - mặc dù tôi phải thừa nhận, sự tồn tại của những thứ như vật chất tối và năng lượng tối là những vấn đề không tầm thường mà các nhà vũ trụ học phải đối mặt.

Khi nói đến những thứ như vũ trụ thay thế và tương tự như nguyên nhân của những bí ẩn hiện tại của chúng tôi, tôi chắc chắn những điều này đã được đề xuất. Vấn đề ở đây là đưa ra một thí nghiệm để kiểm tra chúng. Vật chất tối được đặt tên như vậy bởi vì chúng ta biết rằng nó không phát ra hoặc hấp thụ bất kỳ bức xạ nào. Theo như phát hiện một hạt như vậy, nhiều thí nghiệm thực tế đã được tiến hành và sẽ được tiến hành, và là một lĩnh vực nghiên cứu thú vị.

Dưới đây cho thấy một vài trong số các thử nghiệm này và phạm vi không gian tham số mặt cắt / khối lượng mà nó có / sẽ thăm dò:

dmdetectionexperiment


Tôi sẽ xem xét cả hai lý thuyết, cảm ơn. Tôi sẽ nhân cơ hội này, vì bạn đang làm bằng tiến sĩ. về chủ đề này, để hỏi một câu hỏi tiếp theo. Đọc bài viết này vào một ngày khác tôi đã biết về AxionsCold Dark Matter , bạn có thể chỉ cho tôi đi đúng hướng để tìm hiểu những gì khoa học hiện tại ủng hộ hơn và tại sao? giữa vật chất tối lạnh và vật chất tối nóng đó là.
Eduardo Serra

1
Chắc chắn rồi. Tôi thấy các bài báo tìm đường đến arxiv ( arxiv.org ) thường xuyên về chủ đề của các trục. Nói tóm lại, bất kể vật chất tối nào xảy ra, nó đều phải lạnh. Điều này có nghĩa là nó có độ phân tán vận tốc khá thấp. Tuy nhiên, nếu trời ấm / nóng, các cấu trúc ở quy mô nhỏ đơn giản sẽ không có ở đó (và điều này dường như không phải là trường hợp). Hãy nghĩ về nó như tăng động năng của một hệ hạt, lực hấp dẫn sẽ thắng nếu mọi thứ có thể nguội đi. Theo như các axion, họ là một trong nhiều ứng cử viên cho hạt vật chất tối có thể là gì. Chúng lần đầu tiên được đưa ra trong ...
Astromax

1
1977 để giải quyết vi phạm Charge-Parity (CP) ( adsabs.harvard.edu/abs/1977PhRvL ., 38,1440P ) ( http: // . Đây là ít nhất một thử nghiệm mà tôi biết là đang tìm kiếm axion ( pvlas.ts. infn.it ). Mặc dù, hầu hết các thí nghiệm đang được chạy đều tìm kiếm cái gọi là WIMPS (các hạt lớn tương tác yếu). Nói chung, có ba loại chữ ký thử nghiệm mà mọi người đang tìm kiếm: 1) Gián tiếp - vật chất tối / chống -dark vấn đề hủy diệt hoặc phân hủy sản phẩm, 2) Các thí nghiệm thu hồi hạt nhân trực tiếp và
Astromax

1
3) Tạo chúng trong phòng thí nghiệm - thí nghiệm va chạm. Điều này là rất nhiều để đưa vào, nhưng có một số bài viết đánh giá bạn có thể đọc (mặc dù chúng vẫn có thể là một phần kỹ thuật cho người đọc trung bình). Đây là một cái mà tôi biết: arxiv.org/abs/hep-ph/0404175
Astromax
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.