Nova teorija dovodi u pitanje tamnu tvar i možda mijenja naše razumijevanje gravitacije

Što ako tamna tvar ne postoji? Naravno, znanstvenici je nikad nisu promatrali, ali vjeruju da postoji zbog očitih gravitacijskih efekata. Ali što ako je naše trenutno shvaćanje gravitacije pogrešno?

Zadnjih nekoliko desetljeća se postavlja to pitanje, a tipično je da kad se analizira pretpostavljena modificirana teorija Newtonove dinamike, ona ima prevelike nedostatke da bi bila ozbiljno shvaćena u znanstvenoj zajednici. U ovom slučaju teorija koja negira postojanje tamne tvari ne može objasniti promatranje pozadine kozmičkog mikrovala, koji je ostatak sjaja nastalog Velikim praskom, a ne može objasniti ni što se događa u većim omjerima s galaksijama. Naravno da bi takvo otkriće bilo značajna promjena u svijetu fizike i imalo veliki utjecaj na znanost, piše Salon.

Ipak, ovog mjeseca istraživači Constantinos Skordis i Tom Zlosnik iz Češke akademije znanosti objavili su članak u časopisu Physical Review Letters u kojem se tvrdi da nova modifikacija parametara Newtonove teorije gravitacije može dati odgovor zašto tamna tvar tek treba biti otkrivena. I za razliku od prije predlaganih teorija ova bi mogla biti uspješna jer se novi prijedlog može poklopiti s promatranjem kozmičke mikrovalne pozadine, što je ključni detalj koji je nedostajao u prijašnjim teorijama.

- Ovaj novi članak sugerira postojanje relativističke ekstenzije Modificirane Newtonove dinamike, teorije koja je generaliziranija i koja može biti primijenjena na svemir u cjelini, kazao je za Salon Avi Loeb, bivši voditelj odsjeka za astronomiju Sveučilišta Harvard, a koji nije bio uključen u ovaj znanstveni rad.

- U ovom članku se uvode neka nova polja i prema autorima se čini da je zadovoljeno i ono što se događa na razini galaksije, kao i ono što se događa na razini svemira, a to je veliko postignuće.

Tamna tvar po procjeni čini do 27 posto totalne mase i energije svemira, što je skoro pet puta više nego 'normalna' tvar od koje su sačinjeni planeti i zvijezde. Kako kaže samo ime, tamnu tvar je teško direktno promatrati. Zasad, nijedan od pokušaja da se sazna priroda tamne tvari nije dospio daleko.

Ipak astronomi su prilično uvjereni da postoji zbog jakog gravitacijskog efekta koji ima na galaksije i zvijezde koje žive unutar njih. Koliko je zasad moguće reći, tamna tvar je ekstremno nesklona interakciji. Tamna tvar jedva da dotiče normalnu tvar oko koje lebdi. Povezana je s našim svijetom samo gravitacijom i nosi druge stvari koje također posjeduju gravitaciju.

Međutim, nova predložena teorija Modificirane Newtonove dinamike sugerira da je gravitacija zapravo kreirana trima poljima umjesto sa samo dva. Istraživači su postavili parametre koji sugeriraju da je u ranoj fazi razvoja svemira gravitacijski efekt imitirao onaj tamne tvari. Nakon razvoja tijekom kozmičkog vremena gravitacijska se sila uskladila s prijedlogom Modificirane Newtonove dinamike, što je alternativna teorija Mordehaia Milgroma koja nastoji zamijeniti Newtonovu dinamiku.

- Godinama je bilo teško generalizirati Milgromovu teoriju koja se odnosi na galaksije poput Mliječnog puta i pronaći teoriju koja bi se također primijenila na svemir u cjelini, objasnio je Loeb. - Ahilova peta Milgromove teorije prije toga je bila da se primjenjuje na galaksije, ali mi znamo da, kad pogledamo kozmičku mikrovalnu pozadinu ili distribuciju galaksija u vrlo velikim dimenzijama, postoje dokazi za tamnu tvar, ali nije bilo jasno da njegova teorija može to objasniti.

Loeb je kazao da je sad pitanje mogu li znanstvenici razlikovati između čestica tamne tvari i ove modificirane teorije gravitacije kako bi došli do zaključka o tome što se događa s tamnom tvari.

- Postoje različiti načini kako se može o tome razmišljati, postoje načini za prepoznati razliku između čestice tamne tvari i Modificirane Newtonove dinamike, kazao je Loeb. - Veći dio znanstvene zajednice odbacuje Modificiranu Newtonovu dinamiku i kažu da je vjerojatno neka čestica ono što zvuči kao najprirodnija opcija, ali problem je što dosad nismo vidjeli tu česticu.

Ako je ova alternativna teorija gravitacije točna, to bi bila 'velika revolucija', kazao je Loeb, naglašavajući kako bi to bilo na razini Newtonovog zakona gravitacije i Einsteinovog zakona gravitacije, piše Salon.

- Ako dođemo do zaključka da nema tamne tvari i da stvari zapravo drukčije stoje, to bi bilo u istom rangu s prethodnim revolucijama, kazao je Loeb.