현재의 이론들은 우리 우주를 매우 정확하게 묘사하지 못할 수도 있습니다. 이미지 제공 : 브뤼셀 미술관 및 우주 망원경 연구소. 클릭하면 확대
세인트 앤드류 대학교 (University of St Andrews)의 중국 천문학자는 아인슈타인의 획기적인 중력 이론을 미세 조정하여 3 세기 동안 천체 물리학자를 당혹스럽게 만든 어두운 신비를 해결할 수있는 '간단한'이론을 만들었습니다.
홍성 자오 박사와 벨기에 브뤼셀 자유 대학교 (ULB)의 벨기에 공동 연구자 베노이 트 파마이 박사가 개발 한 중력에 관한 새로운 법은 아인슈타인의 이론이 실제로 정확한지, 그리고 암흑 물질의 천문학적 미스터리가 실제로 존재하는지 여부를 증명하는 것을 목표로합니다. 그들의 연구는 2 월 10 일에 미국에 기반을 둔 천체 물리학 저널 레터에 실렸다. 그들의 공식은 아인슈타인에서와 같이 거리에 따라 중력이 덜 급격히 떨어지고 태양계에서 은하계와 우주로 미묘하게 변화한다는 것을 암시합니다.
중력 물리학 이론은 1687 년 Isaac Newton에 의해 처음 개발되었으며 1905 년 Albert Einstein의 일반 상대성 이론에 의해 개선되어 가벼운 굽힘이 가능합니다. 그것이 알려진 최초의 힘이지만, 중력은 여전히 우주에서 천문학적 관측에 의해 아직 확인되지 않은 이론으로 인해 미스터리입니다.
뉴턴과 아인슈타인의 황금 법칙에 따른 '문제'는 지구상에서 잘 작동하지만 은하계에서 별의 움직임과 빛의 구부러짐을 정확하게 설명하지는 않습니다. 은하에서 별은 중심점을 중심으로 빠르게 회전하며, 은하에서 물질의 중력에 의해 궤도에 고정됩니다. 그러나 천문학 자들은 그들이 상호 중력에 의해 잡히기에는 너무 빨리 움직이고 있음을 발견했다. 따라서 은하들을 함께 묶기에 충분한 중력이 아니라 별들은 모든 방향으로 던져 져야한다!
1933 년 프리츠 즈 비키 (Fritz Zwicky)가 제안한 이것에 대한 해결책은 은하에 보이지 않는 물질이 존재하여 은하를 묶을 수있을만큼 충분한 중력을 구성하는 것이었다. 이 물질은 천문학 자들이 빛을 방출하지 않기 때문에 이것을 '암흑 물질 (Dark Matter)'이라고 부릅니다. 우주에서 물질의 최대 90 %를 차지한다고 생각됩니다. 그러나 모든 과학자들이 암흑 물질 이론을 받아들이지는 않습니다. 1983 년 Moti Milgrom에 의해 라이벌 솔루션이 제안되었고 2004 년에 Jacob Bekenstein에 의해 뒷받침되었습니다. Milgrom은 보이지 않는 물질의 존재 대신 천문학 자들이 중력에 대한 이해가 잘못되었다고 제안했습니다. 그는 보통 물질의 중력 증가가이 가속의 원인이라고 제안했다.
Milgrom의 이론은 이후 많은 천문학 자들에 의해 연구되어 왔으며 Zhao 박사와 Famaey 박사는 이전 버전이 직면했던 많은 문제를 극복 할 수있는 새로운 연구 방식을 제안했습니다.
그들은 다양한 거리 스케일에 걸쳐 중력이 지속적으로 변화 할 수있는 공식을 만들었으며, 가장 중요한 것은 은하 관측에 대한 데이터에 적합합니다. 라이벌 Dark Matter 패러다임에 은하 데이터를 동일하게 맞추는 것은 바늘에 공을 균형을 잡는 것만 큼 도전적 일 수 있으며, 이로 인해 두 천문학 자들이 대안적인 중력 아이디어를 보게되었습니다.
전설에 따르면 뉴턴은 사과가 머리에 떨어졌을 때 중력에 대해 생각하기 시작했지만 자오 박사는“사과가 어떻게 은하에 빠질지는 분명하지 않습니다. Mr Newton의 이론은 큰 폭으로 떨어질 것입니다. 그의 사과는 은하수에서 날아갈 것입니다. 은하 주위의 멋진 궤도에서 사과를 복원하려는 노력으로 수년에 걸쳐 두 가지 생각 학교가 생겨났습니다. 암흑 물질 입자는 물리학에서 자연적으로 나오고 아름다운 대칭이 있으며 우주론을 아름답게 설명합니다. 그들은 어디에나있는 경향이 있습니다. 진짜 미스터리는 우주의 어떤 구석에서 그것들을 멀리하는 방법입니다. 또한 Dark Matter는 Dark Energy와 함께 제공됩니다. 이 모든 수수께끼에 대한 하나의 간단한 대답이 있다면 더 아름답습니다.”
세인트 앤드류 대학교 (University of St Andrews)의 물리학과 천문학 학원 인 SUPA (Scottish Universities Physics Alliance)의 회원 인 자오 (Zhao) 박사는“천문학 자들이 중력의 법칙을 다시 쓸 가능성이 항상 있었다. 우리는 '간단한 공식'이라고하는 새로운 중력 공식을 만들었으며 실제로는 Milgrom과 Bekenstein을 개선 한 것입니다. 그것은 지금까지 은하계 데이터와 일치하며, 태양계와 우주론에 대한 예측이 추가로 검증되면 암흑의 신비를 해결할 수 있습니다. 우리는 아인슈타인의 중력 이론이 옳고 소위 암흑 물질이 실제로 존재하는지 여부와 같은 일반적인 질문에 대답 할 수 있습니다.”
“뉴턴이 아닌 중력 이론은 이제 매끄럽고 연속적인 기능으로 모든 스케일에서 완전히 구체화되었습니다. 동료 과학자들이 위조 할 준비가되었습니다. 우리는 암흑 물질 입자에 대한 연구를 계속하면서 공식에서 예측 된 새로운 분야에 대해 열린 마음을 가질 때가되었습니다.”
새로운 공식은 4 월에 에든버러 왕립 천문대 (Edinburgh 's Royal Observatory)에서 개최되는 국제 워크숍에 발표 될 예정이며, 재 작업 된 이론을 테스트하고 토론 할 수있는 기회가 제공됩니다. 자오 박사와 파마이 박사는 10 개국에서 온 암흑 물질과 중력 전문가들에게 새로운 공식을 보여줄 것입니다.
Famaey 박사는“수정 된 중력 이론이나 암흑 물질 이론이 오늘날 공식화 되어도 은하 역학이나 우주론의 모든 문제를 해결할 수는 없을 것입니다. 진실은 원칙적으로 그 사이에있을 수 있지만, 우리가 중력에 대한 근본적인 무언가를 놓치고 있으며, 이러한 모든 문제를 해결하기 위해 근본적으로 새로운 이론적 접근이 필요하다는 것은 매우 타당합니다. 그럼에도 불구하고 우리의 공식은 매우 매력적으로 단순하여 아직 알려지지 않은 기본 이론의 일부로보고 싶어합니다. 모든 은하계 데이터를 쉽게 설명 할 수있는 것 같습니다.”
원본 출처 : PPARC 뉴스 릴리스
