https://bodybydarwin.com
Slider Image

'תורת הזיקית' הזו מסבירה דברים על כוח הכבידה שאינשטיין לא יכול היה

2021

יותר ממאה שנה אחרי שאלברט איינשטיין תיאר לראשונה את רעיונותיו לגבי איך כוח הכבידה שוזר במרקם של זמן-חלל, עדיין אין לנו שום מודל אחר שיגדיר טוב יותר את האופן בו חפצים ביקום נעים ומתנהגים. תורת היחסות הכללית אינה רק הסבר חלק יותר מכל אלטרנטיבה שהוצעה; ניתן להוכיח זאת בצורה הטובה ביותר, בעיקר בשנים האחרונות באמצעות איתור גלי כבידה המפזזים בקוסמוס, ובדימוי הראשון שצולם בעבר חור שחור.

אולם תורת היחסות הכללית איננה ללא רבב. הוא מסביר את הרוב המכריע של מה שאנו צופים ביקום, אך הוא משאיר את חלקו ההוגן בסדקים. זה הוליד דגמי כוח משיכה חלופיים שמנסים למלא את פערי הידע הללו. אחד המודלים הללו הוא "תורת זיקית" הנקראת f (R) כוח המשיכה, ומחקר חדש שפורסם השבוע ב"אסטרונומיה של הטבע " מציע כי יתכן שהוא מודל בר-קיימא לתיאור כיצד כוח הכבידה השפיע על כמה מהאובייקטים הגדולים ביקום הידוע.

"המחקר הזה הוא הראשון שהמחיש כי תיאוריית כוח משיכה אלטרנטיבית, למרות ההתנהגות המסובכת של כוח הכבידה, עדיין יכולה לייצר גלקסיות ריאליות", אומר באוג'יו לי, פרופסור לפיזיקה באוניברסיטת דורהאם בבריטניה ושותף לעיתון החדש. . "מחקרים כמו זה יעזרו לנו לבדוק את היתכנותה של תיאוריה, כמו גם לזהות מקומות שבהם אנו עשויים לבדוק את תיאוריות הכובד השונות באמצעות נתונים תצפיתיים עתידיים."

תיאוריית הזיקית היא מונח תמציתי עבור סוג של תיאוריות כוח משיכה החורג מתורת היחסות הכללית. פיזיקה סטנדרטית מתווה את קיומם של ארבעה כוחות יסודיים (כוח משיכה, אלקטרומגנטיות ואינטראקציות חזקות וחלשות הפועלות ברמה התת אטומית). אולם תורת הזיקית מחשיבה את קיומו של "כוח חמישי" נוסף המוסתר באזורים צפופים של חלל כמו מערכת השמש, אך הרבה יותר משפיע באזורים בצפיפות נמוכה.

"התנהגות כזו התלויה בסביבה של התיאוריה מרוויחה אותה בשם 'תורת הזיקית'", אומר לי. מרבית היקום קיים במסגרות בצפיפות נמוכה, מה שאומר שיש פוטנציאל חזק למצוא חתימות על הכוח המניע את צורתו ולהשתמש בו כדי לבחון תיאוריות זיקיות.

f (R) כוח המשיכה הוא אחת מאותן תיאוריות זיקית. לטענת לי, זה הוחלף כאלטרנטיבה לתורת היחסות הכללית מאז תחילת 1970, נחקר בהקשרים שונים כמודל כוח משיכה כדי להסביר הן את ילדותו המוקדמת של היקום כמו גם את מצבו הנוכחי.

זה מצא עניין חוזר בקרב מדענים בשנות התשעים ותחילת שנות האלפיים, כאשר נתונים קוסמולוגיים החלו להראות שהתרחבות היקום הלכה למעשה במהירות. לי אומר שלמרות שהיחסות הכללית עובדת באופן מעשי היטב כדי לתאר את ההתפשטות המואצת הזו באמצעות אנרגיה אפלה, ישנם כמה אי התאמות בין מה שהמודל הזה צופה שצריך לקרות, לבין מה שמדענים צפו בפועל בנתונים. והעובדה שמעולם לא צפינו באנרגיה אפלה מעולם הייתה קוץ קוסמולוגי בצד היחסות הכללית.

הנה המלכוד: כשאתה מתעסק עם כוח המשיכה, אתה בעצם מתעסק עם כל השאר ביקום. כוח המשיכה מחליט כיצד החומר מצטבר לסלעים, אסטרואידים, כוכבים, גלקסיות wid, פשוטו כמשמעו הכל מקבל צורה. אם כוח המשיכה f (R) מתקבל על הדעת, הוא אמור לטפח יקום שנראה כמו שלנו, שבו גלקסיות נראות כמו ספירלות ואליפסות, ולא כמו סדרה של בדיקות rorschach שמימיות.

לי וצוותו ניהלו הדמיות של מחשב-על של יקום המונחה על ידי כוח הכבידה f (R), ומצאו כי גלקסיות ריאליסטיות, כמו שביל החלב שלנו, יכולות להיווצר עם תכונות שראינו קודם לכן, אפילו בתוך התנהגות מורכבת של הכוח החמישי, הוא אומר. זה היה למרות העובדה שמודל הכבידה שהשתנה גרם לשינויים בכמות החורים השחורים שמייצרים כשהם בולעים חומר דינמי שיכול היה לשבש באופן מסיבי את היווצרות הגלקסיה, אך איכשהו לא עשה זאת.

בעוד שהממצאים בהחלט מעלים את ההרכב שמשהו אחר מאשר תורת היחסות הכללית מנהל את העולם, לי וצוותו מדגישים שהם בהחלט לא מתיימרים להוכיח ש- (R) כוח המשיכה הוא אמיתי, או מפריך תורת היחסות הכללית. הסימולציות של המחקר הן בדיוק זה: הדמיות. כוח י ich יף הוא באמת יכול להתקיים ולהשפיע על צורתם של העניינים ביקום, אך עד שיהיו לנו תצפיות או נתונים שמוכיחים אינטראקציות כאלה הם אמיתיים, אנחנו פשוט תיאורטיים. ההדמיות עצמן נבנות על סמך הנתונים שאספנו עד כה, ועלינו לזכור כי היווצרות הגלקסיות היא תחום מחקר מתקדם באופן פעיל, ועדיין יש דברים שאינם וודאיים, אומר לי. איתותים כוזבים שמדדנו, חורים בנתונים ומשתנים לא בטוחים אחרים עשויים לייצר הדמיות פגומות בקלות. ורק מכיוון שאנחנו מעולם לא צפינו באנרגיה אפלה, האם זה לא אומר שהיא מבוטלת.

אנו לעולם לא נדע באמת אם היחסות הכללית ראויה לאתחול או לא, אלא אם כן אנו יכולים באמת לבדוק את כוח המשיכה של f (R) ותיאוריות זיקיות אחרות בעולם האמיתי וכי ברור שאמנם הרבה יותר קל לומר מאשר לעשות . אנו יודעים שזיקיות משנות את צבען מכיוון שראינו את זה קורה בחיים האמיתיים. אבל איך אנחנו אמורים לראות את חוקי הכובד משתנים? איך ניתן לציין דבר כזה? אין תשובה פשוטה לשאלה זו.

חוקרי דורהאם מקווים להתחיל במשימה זו באמצעות מערך הקילומטר המרובע הקרוב, אשר אמור להתחיל תצפיות בשנת 2020. זה יהיה הטלסקופ הרדיו הגדול ביותר בעולם, הפרוס על פני שתי יבשות, ויהיה חזק מספיק כדי להציץ רחוק לחלל ולהתבונן בכוכבים וגלקסיות שנוצרו זמן קצר לאחר המפץ הגדול. בעוד מספר שנים, אנו עשויים ללקט כמה נתונים החושפים משהו על אנרגיה אפלה ותורת היחסות הכללית, או שמא תיאוריה של זיקית עשויה לשחק בהשפעה על היקום. בכנות, השפעת איינשטיין שהוחלפה על ידי מין לטאה לא נשמעת כל כך רע.

זהו חותם שעליו צלופח תקוע את אפו

זהו חותם שעליו צלופח תקוע את אפו

הנה כמה יעלה חפיסת שוקולד המיוצרת ללא עבודת ילדים

הנה כמה יעלה חפיסת שוקולד המיוצרת ללא עבודת ילדים

מסתבר שממיות יכולות לרוץ על מים - והסרטון החמוד הזה מראה כיצד

מסתבר שממיות יכולות לרוץ על מים - והסרטון החמוד הזה מראה כיצד