Меню

Физики намерены отказаться от закона гравитации Ньютона

Физическая академическая наука уже подобна художественной литератору, в ее арсенале незримо присутствуют довольно стандартные сюжеты. Например, весь окружающий нас мир составлен из атомов и света. Или основные законы природы одинаково хорошо применяются везде, где бы ни находился наблюдатель. И неважно, какие системы мы рассматриваем - молекулу или галактику. К тому же мы ожидаем, что если будем измерять разными методами одно и то же явление, все равно получим одинаковый результат.

С так называемой "темной материей" проблема открывается в полной мере: если использовать одну методологию, то получается, что она как бы есть и ее как-то можно пощупать. При избрании другой методологии необходимость существования "темной материи" и энергии кажется абсурдной с научной точки зрения. Все зависит и от позиции наблюдателя, и исследователя, которому, чтобы что-то доказать, нужно это "что-то" хотя бы измерить. А есть еще третий подход, гласивший, что около 5/6 массы Вселенной состоит из неизвестных науке частиц. Они не взаимодействуют с известными нам астрономическими объектами, не воспринимают свет, по крайней мере, в той проекции, которая нам известна и которую мы измеряем. Что из этого следует?

Темная материя

Во-первых, то, что идея, теория первична. Мы делаем исследование, чтобы доказать ее или опровергнуть. Но даже если мы опровергаем ее, то не всегда отказывается. Особенно когда она существует в формате произвольной математической модели, проверить которую невозможно в принципе.

Во-вторых, относительность измерений и относительность взглядов наблюдателей не означает, что над ним должен доминировать свод академических стигматов, по сути своей, зависимых от уровня финансирования университетских кафедр и специализированных институтов. Феномен научной парадигмы как раз состоит в том, что та или иная методология признается научным сообществом в качестве истины, что не означает истины научной. А смена парадигмы, даже если происходит, то только после физического ухода одного поколения ученых.

В-третьих, в рамках указанных особенностей "физического" мышления получается, что при поиске "темной материи" и неизвестных "частиц" мы апеллируем к массе, считая ее абсолютной величиной. А если вдобавок мы еще ошибаемся, неправильно вычисляя и массу галактик, и массу вселенной в целом? Кто сказал, что наша методология верна? И последнее. Необходимо отказывается от религиозного понятия "абсолютное" в физике, астрономии, химии, науке вообще. Все относительно, включая наши знания и подходы.

Все галактики alter science

Согласно принятым моделям, все галактики должны быть встроены в некое общее гало, плотность которого достигает максимума в галактических центрах. При достаточно длительных временных масштабах, возможно, миллиард лет, одна из частиц "темной материи" с окраины гало завершит один оборот вокруг этой мегасистемы. Эффекты газа, обратной связи, звездообразования, сверхновых и радиации усложняют эту среду, из-за чего чрезвычайно трудно "извлечь" универсальные представления о темной материи. Иначе говоря, нам хочется верить, но мы не можем доказать ее реальность даже теоретически.

Кроме того, традиционный подход к этой проблеме заключался в том, что почему-то вещество видимой части вселенной относят в одну корзину, с соответствующими физическими законами, а невидимая часть сбрасывается в другую корзину, с иной физической природой. То есть, если есть что-то, помимо протонов, нейтронов и электронов, составляющих Вселенную, их гравитационные эффекты не обязательно проявляются в видимой сигнатуре света.

Но другой вариант - изменить закон гравитации. Если вы просто добавите дополнительную переменную к закону тяготения Ньютона, который определяет минимальный масштаб ускорения, вы можете объяснить, как галактики вращаются без идеи темной материи.

Модель расширения Вселенной alter science

В таком случае можно описать весь видимый спектр Вселенной, не привлекая в качестве дополнительного элемента "лишнюю" массу. Хотя попытки модифицировать закон всемирного тяготения пока оказались безрезультатными, ньютонова версия космологии уже мало кого устраивает. Теоретически получается так, что без прямого обнаружения частицы, отвечающей за "темную материю", разговор на данную тему бесполезен. Но это же означает, что существует множество альтернативных теорий, которые, правда, не принимаются научным сообществом. По вышеуказанным соображениям.

Модель солнечной системы

Но надо признать: гипотеза о темной материи будет жить до тех пор, пока не получат космологическое доказательство ее отсутствия. Пока же нельзя не опровергнуть, ни доказать ее существование. Как фиксировать физически непривычные явления ученые также не знают.

Поэтому все разговоры сводятся на том, что перед нами наиболее простой способ логического (не научного в строгом смысле этого слова) объяснения. Проблема модификационных вариантов классического закона тяготения состоит в том, что они "работают" на малых звездных системах, включая галактики-карлики, но проигрывают при моделировании крупных галалактик/галактических скоплений. Большие расстояния и длительное время требует дополнительного научного инструментария, которого у нас, к сожалению, нет.

Скопления галактик alter science

Но если закон гравитации действительно отличается от общей теории относительности Эйнштейна, то он должен одинаково хорошо применяться ко всем галактикам при любых условиях. То есть если выбрать две галактики с примерно одинаковыми массами и массой-функцией-радиусом, то они должны обладать идентичным характером движения относительно друг друга. Даже если придется модифицировать силу тяжести.

галактики-подружки alter science

Поэтому, если мы посмотрим на две галактики и увидим, что они не совпадают, либо по крайней мере одна из галактик должна потерять равновесие, то она либо находиться в состоянии постоянного изменения, либо закон и физику гравитации необходимо модифицировать.

Космическая структура alter science

Любопытен еще один научный фокус. Физики уверены, что только "нормальная" материя взаимодействует (т.е. рассеивается) с фотонами, но в то же время она и темная материя должны реагировать на радиационное давление. Если бы галактика образовывала звезды только очень давно, а не постоянно, то должно быть много темной материи, заполняющей внутренние области нашей звездной системы. Звездообразование транслирует массу из центра галактики на периферию. А это означает, что массы частиц должны быть меньше, чем уже зафиксированные - гравитационный потенциал просто так на бумаге не изменишь.

NGC 5477 alter science

Если бы все галактики демонстрировали одно и то же гравитационное поведение, это было бы победой модифицированной гравитации. Но если мы сможем проследить истории звездообразования этих галактик и если из-за них эти галактики проявят разные гравитационные поведения, это будет означать победу концепции темной материи и удар по теориям вообще.

Добавил:Всеволод Гордиенко Дата:2018-09-09 Раздел:Физика