Nauja gravitacijos teorija gali paaiškinti stebinantį žvaigždžių judėjimą galaktikose. Staiga atsirandanti gravitacija, kaip vadinama naujoji teorija, leidžia nuspėti tą patį judėjimo nuokrypį, kurį paprastai galima paaiškinti susidarančia tamsiąją materija.
Nauja gravitacijos teorija gali paaiškinti stebinantį žvaigždžių judėjimą galaktikose. Staiga atsirandanti gravitacija, kaip vadinama naujoji teorija, leidžia nuspėti tą patį judėjimo nuokrypį, kurį paprastai galima paaiškinti susidarančia tamsiąją materija, rašo phys.org.
Gerbiamas stygų teorijos ekspertas iš Amsterdamo universiteto ir „Delta“ teorinės fizikos instituto profesorius Erikas Verlinde neseniai paskelbė naują mokslinį darbą, kuriame aprašo savo novatorišką požiūrį į gravitaciją.
2010 metais E. Verlinde nustebino pasaulį pasiūlydamas visiškai naują gravitacijos teoriją. Jo teigimu, gravitacija nėra pamatinė gamtos jėga, o staiga atsirandantis fenomenas. Lygiai taip pat temperatūra atsiranda dėl mikroskopinių dalelių judėjimo, taip ir gravitacija atsiranda dėl fundamentalių informacijos dalelių, saugomų pačioje erdvėlaikio struktūroje, pokyčių.
Niutono dėsniai iš informacijos
Savo 2010-ųjų straipsnyje „Apie gravitacijos kilmę ir Niutono dėsnius“ (angl. k. On the origin of gravity and the laws of Newton) E. Verlinde teigia, kad antrasis Niutono dėsnis apie nuo obels krentantį obuolį bei tai, kaip palydovai išlieka orbitoje, gali būti kildinamas iš šių pamatinių mikroskopinių statybinių blokų.
Tęsdamas savo ir kitų mokslininkų darbą E. Verlinde dabar teigia galintis paaiškinti, kaip įdomus žvaigždžių elgesys galaktikose gali būti paaiškintas be gluminančios tamsiosios medžiagos.
Išoriniai tokių galaktikų, kaip mūsų Paukščių tako galaktika, regionai sukasi gerokai greičiau aplink centrą, negu būtų galima paaiškinti įprastinės medžiagos, kaip žvaigždės, planetos ir tarpžvaigždinė medžiaga, kiekiu. Kažkas kitas turi sukurti tą būtiną gravitacinės jėgos kiekį. Todėl fizikai ėmė kalbėti apie tamsiosios medžiagos egzistavimą. Rodos, kad tamsioji medžiaga dominuoja mūsų Visatoje ir sudaro daugiau nei 80 proc. visos medžiagos. Tačiau iki šiol tariamos tamsiosios medžiagos dalelių niekas neužfiksavo, nepaisant daugelio pastangų tai padaryti.
Nereikia jokios tamsiosios medžiagos
Pasak E. Verlindės, jo teorijai nereikia jokių tamsiosios medžiagos dalelių. Savo naujausiame darbe jis paaiškina, kaip jo gravitacijos teorija leidžia tiksliai nustatyti aplink Paukščių tako galaktikos centrą judančių žvaigždžių greitį, bei žvaigždžių judėjimo kitų galaktikų viduje greitį.
„Mes turime įrodymų, kad šis naujas požiūris į gravitacija atitinka stebėjimus, – sakė E. Verlinde. – Rodos, kad dideliu mastu gravitacija elgiasi visai kitaip, nei teigiama Alberto Einšteino teorijoje.“
Iš pirmo žvilgsnio E. Verlinde teorija panaši į pakoreguotas gravitacijos teorijas, kaip MOND (Mordehai Milgromo 1983 metais iškelta „modifikuota Niutono dinamikos“ idėja). Tačiau ten, kur MOND prisitaiko prie stebėjimų, E. Verlinde teorija viską pradeda nuo pirmųjų principų. „Tai viskas kitoks pradžios taškas“, – teigia E. Verlinde.
Holografinio principo pritaikymas
Viena iš E. Verlinde teorijos dalių yra holografinio principo pritaikymas. Jį pirmą kartą aprašė jo mokytojas Gerard'tas Hooftas iš Utrechto universiteto, kuris 1999 metais gavo Nobelio premiją, ir Stanfordo universiteto mokslininkas Leonardas Susskindas.
Remiantis holografiniu principu, visa informacija visoje Visatoje gali būti apibūdinta milžiniškoje įsivaizduojamoje sferoje aplink ją. E. Verlinde teigia, kad ši mintis nėra visai teisinga, nes dalis informacijos mūsų Visatoje slypi pačiame kosmose.
Ši papildoma informacija yra būtina apibūdinant tą kitą tamsų komponentą Visatoje – tamsiąją energiją, kuri, kaip manoma, yra atsakinga už greitėjančią Visatos plėtrą. Analizuodamas šią papildomą informaciją apie įprastinę medžiagą, E. Verlinde priėjo prie stebinančios išvados.
Įprastinė gravitacija gali būti užkoduota naudojant informaciją įsivaizduojamoje sferoje aplink Visatą, kaip jis teigė savo 2010 metų darbe, papildomos informacijos didžiojoje kosmoso dalyje rezultatas yra jėga, kuri puikiai atitinka tai, kas vadinama tamsiąja medžiaga.
Ant mokslinės revoliucijos slenksčio
Gravitacijos tyrimams labai reikia naujo požiūrio, kaip E. Verlinde, nes ji yra sunkiai suderinama su kvantine fizika. Abi teorijos – XX-ojo amžiaus fizikos „karūnos deimantai“ – negali vienu metu būti teisingos. Problemos kyla esant ekstremalioms sąlygoms: šalia juodųjų skylių ar Didžiojo sprogumo metu, sako E. Verlinde.
„Daug teorinės fizikos atstovų, kaip aš, dirba prie šios teorijos ir jau padaryta nemažų atradimų. Veikiausiai esame ant naujos mokslinės revoliucijos slenksčio, ir ji iš esmės pakeis mūsų požiūrį į erdvę, laiką ir gravitaciją“, – sakė E. Verlinde.
