RW Space

Что такое гравитация без массы? Благодаря революционным законам Ньютона, описывающим ее универсальный эффект, и предложению Эйнштейна о ямочном пространстве-времени, мы считали гравитацию исключительно сферой материи.

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

Темная материя — это гипотетическая невидимая масса, которая, как считается, составляет 85 процентов от общей массы Вселенной. Первоначально разработанный для объяснения галактик, удерживающихся вместе при высокоскоростном вращении, его еще предстоит наблюдать напрямую, что заставляет физиков выдвигать всевозможные идеи, чтобы избежать использования этого неуловимого материала как способа заткнуть дыры в современных теориях. /p>

Последнее предложение в этом духе поступило от астрофизика Ричарда Лью из Университета Алабамы в Хантсвилле, который предположил, что вместо того, чтобы темная материя связывала галактики и другие тела вместе, Вселенная может содержать тонкую оболочку -подобные слоям «топологических дефектов», которые порождают гравитацию без какой-либо основной массы.

Лью начал с попытки найти другое решение уравнений поля Эйнштейна, которые связывают кривизну пространства-времени с наличие внутри него материи.

Как описал Эйнштейн в своей общей теории относительности 1915 года, пространство-время искажается вокруг сгустков материи и потоков излучения во Вселенной в зависимости от их энергии и импульса. Эта энергия, конечно, связана с массой в знаменитом уравнении Эйнштейна: E=mc².

Таким образом, масса объекта связана с его энергией, которая искривляет пространство-время – и это Искривление пространства-времени — это то, что Эйнштейн называл гравитацией, что на ступеньку выше, чем приближение Ньютона 17-го века о гравитации как о силе между двумя объектами с массой. Другими словами, гравитация кажется неразрывно связанной с массой.

Это не так, утверждает Лью.

В своих работах Лью приступил к решению упрощенной версии уравнений поля Эйнштейна, которая учитывает конечная сила гравитации при отсутствии какой-либо обнаруживаемой массы. Он говорит, что его усилия были «движимы моим разочарованием по поводу статус-кво, а именно, идеи существования темной материи, несмотря на отсутствие каких-либо прямых доказательств в течение целого столетия».

Решение Лью состоит из топологических вопросов в форме раковины. дефекты, которые могут возникнуть в очень компактных областях пространства с очень высокой плотностью материи.

Эти наборы 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 лежит на этой оболочке, она испытывает большую гравитационную силу, тянущую ее к центру оболочки.

«Моя статья утверждает, что, по крайней мере, оболочки, которые она утверждает, не имеют массы», — Лью говорит. Если эти спорные предположения имеют какой-то вес, «тогда нет необходимости увековечивать этот, казалось бы, бесконечный поиск темной материи», добавляет Лью.

Следующий вопрос заключается в том, как возможно подтвердить или опровергнуть существование оболочек. Лью сделал это предположение посредством наблюдений.

«Растущая частота наблюдений кольцевых и ракообразных образований галактик во Вселенной подтверждает тип предлагаемого здесь источника», — пишет Лью в своей статье. Хотя он признает, что предложенное им решение «весьма наводит на размышления» и само по себе не может дискредитировать гипотезу темной материи.

«В лучшем случае это может быть интересное математическое упражнение», — заключает Льеу. «Но это первое [математическое] доказательство того, что гравитация может существовать без массы».

Исследование опубликовано в Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества.