Новое наземное исследование предполагает, что гравитация может существовать без массы: ScienceAlert

Что такое гравитация без массы? оба из них Революционный Ньютон Законы, описывающие ее глобальный эффект, и предложение Эйнштейна о ямочном пространстве-времени, мы привыкли думать, что гравитация лежит исключительно в сфере материи.

Теперь новое дикое исследование предполагает, что гравитация может существовать без массы, устраняя необходимость в одном из самых неуловимых веществ в нашей Вселенной: темной материи.

Темная материя — это гипотетическая невидимая масса, которая, как полагают, составляет 85% от общей массы Вселенной. Первоначально создан для Расчет галактик Хотя они удерживаются вместе при высокоскоростном вращении, их непосредственно еще не наблюдали, что заставляет физиков предполагать всевозможные виды Идеи там Чтобы не называть этот неуловимый материал способом заполнить пробелы в современных теориях.

Последняя демонстрация в этом контексте была проведена астрофизиком Ричардом Лю из Университета Алабамы в Хантсвилле, который предположил, что вместо темной материи, удерживающей галактики и другие объекты вместе, Вселенная… Может содержать тонкие коркообразные слои «топологических дефектов». Это приводит к гравитации без какой-либо фундаментальной массы.

Лео начал пытаться найти другое решение проблемы Уравнения поля ЭйнштейнаЧто связывает искривление пространства-времени с наличием внутри него материи.

Как описал это Эйнштейн в своей теории в 1915 году Общая теория относительностиПространство-время окружает пучки материи и потоки излучения во Вселенной в зависимости от их энергии и импульса. Эта энергия, конечно, связана с массой в знаменитом уравнении Эйнштейна: E=mc.².

Таким образом, масса объекта связана с его энергией, что приводит к искривлению пространства-времени. То, что Эйнштейн называл гравитациейЭто на порядок сложнее, чем приближение гравитации Ньютона 17 века. Сила между двумя объектами с массой. Другими словами, гравитация, по-видимому, тесно связана с массой.

Это не так, говорит Лю.

В своей работе Лю намеревался решить упрощенную версию уравнений поля Эйнштейна, которые допускают конечную гравитационную силу в отсутствие какой-либо обнаруживаемой массы. он Он говорит Его усилия были «мотивированы моим разочарованием статус-кво, то есть идеей о том, что темная материя существует, несмотря на отсутствие каких-либо прямых доказательств в течение целого столетия».

Решение Лю состоит в топологических дефектах в форме оболочки, которые могут возникать в очень сжатых областях пространства с очень высокой плотностью материи.

Эти группы концентрических оболочек содержат тонкий слой положительной массы, спрятанный внутри внешнего слоя отрицательной массы. Две массы компенсируют друг друга, поэтому общая масса двух слоев равна нулю. Но когда звезда падает на эту кору, она подвергается воздействию огромной гравитационной силы, которая притягивает ее к центру коры.

«Моя статья утверждает, что снаряды, которые она предполагает, по крайней мере, безмассовые», — сказал Лю. Он говорит. Если эти противоречивые предположения имеют какой-то вес, «тогда нет необходимости увековечивать этот, казалось бы, бесконечный поиск темной материи». Добавлять.

Тогда следующий вопрос заключается в том, как путем наблюдений подтвердить или опровергнуть предложенные Лю оболочки.

«Растущая частота наблюдений колец и галактоподобных образований во Вселенной свидетельствует о предложенном здесь типе источника». Он пишет в своей газете. Хотя он признает, что предложенное им решение является «очень многообещающим» и не может само по себе опровергнуть гипотезу темной материи.

«В лучшем случае это может быть интересное упражнение», — Лео. Он заканчивает. «Но это первый [mathematical] Доказательства того, что гравитация может существовать без массы».

Исследование было опубликовано в Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества.