Môže „akcia na diaľku“ vysvetliť temnú hmotu? Fyzici ukazujú nový pohľad
Môže „akcia na diaľku“ vysvetliť temnú hmotu? Nový výskum naznačuje, že by sme mohli nesprávne chápať gravitáciu a tým aj záhadu temnej hmoty bez potreby novej hmoty. Fyzici skúmajú nelokálnu gravitáciu ako alternatívu k temnej hmote.
Fyzici už dlhú dobu vedia, že väčšina hmoty vo vesmíre je neznáma – nazývame ju temná hmota. Predpokladáme, že sa prejavuje len prostredníctvom gravitácie. Ale čo ak sme celý čas niečo podceňovali? Nový výskum naznačuje, že by sme mohli nesprávne chápať samotnú povahu gravitácie, a to by mohlo vysvetliť záhadu temnej hmoty bez potreby zavádzať nové typy hmoty. Poďme sa na to pozrieť!
Prečo je táto téma taká dôležitá?
Problém s temnou hmotou je, že ju nikdy nevieme nájsť. Hľadáme ju už desaťročia a zatiaľ bezúspešne. To vedie niektorých fyzikov k tomu, aby sa zamýšľali, či vôbec existuje, alebo či len nesprávne interpretujeme pozorovania vesmíru. Táto nová teória ponúka zaujímavú alternatívu – možnosť, že gravitácia funguje inak, ako si myslíme.
Akcia na diaľku: Newtonov problém a Einsteinovo riešenie
Základné zákony fyziky sú miestne. To znamená, že objekty v rôznych lokalitách nemôžu priamo interagovať. Musia poslať signál, aby sa navzájom ovplyvnili – podobne ako teoretici a experimentátori potrebujú komunikovať! Newtonova gravitácia mala tento problém: ak by sa hmota pohla, gravitačná sila by sa okamžite zmenila všade. To Newtonovi prekážalo a nazval to „akcia na diaľku“.
Einsteinova všeobecná teória relativity tento problém vyriešila tým, že popisuje gravitáciu ako zakrivenie priestoru a času. Zmeny v tomto zakrivení sa šíria rýchlosťou svetla, takže je tiež miestna. No napriek tomu pozorujeme vesmír inak, než predpovedá Einsteinova teória.
Temná hmota: núdzové riešenie?
Astronómovia zistili, že priestor sa krívi viac, ako by mal vzhľadom na množstvo hmoty, ktoré vidíme. Aby sme to vysvetlili, predpokladáme existenciu temnej hmoty – neviditeľnej látky, ktorá vytvára dodatočnú gravitáciu. Hľadáme ju už dlhé roky, ale zatiaľ bezúspešne. Niektorí fyzici považujú túto situáciu za trochu trápnu.
Nový pohľad: Gravitácia nie je miestna?
Nový výskum navrhuje radikálne riešenie – čo ak gravitácia nie je vôbec miestna? Ak by to bolo tak, zakrivenie priestoru a času by nebolo spôsobené len hmotou v danej lokalite, ale aj hmotou všade inde.
Táto teória naznačuje, že temná hmota môže byť len artefaktom nemožnosti lokality gravitácie. V skutočnosti sa zdá, že na veľkých vzdialenostiach (ako sú galaxiálne zhluky) sa táto nelokálna gravitácia správa ako temná hmota a vo vnútri galaxií sa správa podobne ako modifikovaná newtonovská dynamika (MOND).
Problémy a budúcnosť
Táto teória má svoje problémy. Matematické rovnice sú veľmi zložité a je ťažké ich spojiť s kvantovou mechanikou. Okrem toho prechod od správania sa ako temná hmota k správaniu sa ako MOND nie je úplne prirodzený.
Napriek tomu je to zaujímavá myšlienka, ktorá by mohla viesť k novému pochopeniu gravitácie a vesmíru. Možno, že všetko vo vesmíre je prepojené – dokonca aj teoretickí fyzici a realita!
Kľúčové poznatky:
- Temná hmota: Predpokladaná neviditeľná látka, ktorá vysvetľuje anomálie v gravitačnom správaní vesmíru.
- Akcia na diaľku: Koncept Newtonovej gravitácie, kde sa gravitačná sila šíri okamžite.
- Všeobecná teória relativity: Einsteinova teória gravitácie, ktorá popisuje gravitáciu ako zakrivenie priestoru a času.
- Nelokálna gravitácia: Nová teória, ktorá navrhuje, že gravitácia nie je miestna a môže vysvetliť temnú hmotu bez potreby zavádzať nové typy hmoty.
- MOND: Modifikovaná newtonovská dynamika – alternatívny model, ktorý sa snaží vysvetliť anomálie v gravitačnom správaní galaxií.
Záverečné úvahy:
Táto nová teória je len začiatkom a vyžaduje si ďalší výskum. Je však povzbudivé vidieť, že fyzici hľadajú nové spôsoby, ako pochopiť vesmír okolo nás. Možno, že v budúcnosti budeme musieť prehodnotiť naše základné predstavy o gravitácii a objavíme, že všetko vo vesmíre je oveľa viac prepojené, než si myslíme.
Zdroje
- Originálne video
- Brilantné | Učte sa prakticky
- Nekonzervatívna realizácia MOND, ktorá interpoluje od kozmológie k gravitačne viazaným systémom.
- Veda bez zbytočného žargónu | Sabine | Substack
- Správodaj – Sabine Hossenfelder
- Veda so Sabínou
- Sabine Hossenfelder
- amzn.to
Hodnotenie článku:
Môže „akcia na diaľku“ vysvetliť temnú hmotu? Fyzici ukazujú nový pohľad
Osoby v článku
Približne 128 gCO₂ bolo uvoľnených do atmosféry a na chladenie sa spotrebovalo 0.64 l vody za účelom vygenerovania tohoto článku.
Komentáre ()