암흑물질과 수정뉴턴역학 (MOND 이론) 은 각각 이 두 추론의 연장이다. 암흑물질 가설은 우주에서 볼 수 없는 암흑물질이 점차 주류로 향하고 있다고 생각한다. 오늘날 우주학에서 가장 많이 사용되는 모델은 λλCDM 모델로, 냉암흑 물질 모델이라고 합니다. 당대 우주학자들이 수업에서 배운 것은 주로 이 모델이다. 한편, 이스라엘 물리학자 모디하이 밀그로임 (Mordehai Milgrom) 은 중력 가속도가 10- 10m/s2 보다 낮은 경우에만 회전 속도가 비정상적이라는 것을 알아차렸다. 그는 뉴턴의 중력이 이런 조건 하에서 더 이상 적용되지 않는다고 생각하여 몬드 이론을 제시했다. 그러나 그가 1988 에서 자신의 이론으로 은하의 자전 곡선을 해석한다 해도, MOND 이론은 조롱을 받는다.
하지만 최근' 물리평론익스프레스' 에 발표된 한 논문은 현 상태를 바꿀 수 있다. 이 논문에서 체코 이론물리학자 콘스탄티노스 스콜디스 (Constantinos Skordis) 와 톰 즈월시닉 (Tom Zwalsnik) 두 명이? 오? Nik) 는 새로운 상대성 이론 버전의 MOND 모델을 개발했습니다. 점점 더 많은 과학자들이 그들의 업적을 알아차렸다. 어쩌면 우리 우주에는 암흑물질이 전혀 필요하지 않을지도 모릅니다.
몬드 이론이 오랫동안 간과된 데에는 이유가 있다. 가장 중요한 이유는 우주 마이크로웨이브 배경 (CMB) 을 해석할 수 없기 때문이다.
우주 마이크로파 배경 복사는 현대 천문학의 가장 중요한 발견 중 하나이며 빅뱅 가설의 가장 중요한 증거 중 하나이다. 스위스 우주학자 Ruth Durrer 는 "하나의 이론은 데이터와 일치해야 한다" 고 말했다. 이것이 몬드의 병목입니다. " λ CDM 모델은 CMB 데이터를 잘 활용할 수 있습니다. 우주에서 중자 물질이 4.9%, 암흑물질이 26.8%, 암흑에너지가 68.3% 를 차지한다는 결론은 과학 애호가들이 잘 알고 있으며 CDM 모델로 CMB 데이터를 계산해서 얻은 것이다. 반대로, MOND 이론은 CMB 데이터에 대해 어쩔 수 없이 CMB 데이터를 재현할 수 없다.
또한, 몬드 이론은 일부 은하계에서 중력 렌즈를 설명 하기 어려운 등 몇 가지 세부 사항이 있습니다. 일반 상대성 이론에 따르면, 질량이 큰 물질의 중력은 빛을 편향시킬 수 있고, 대량의 물질이 모이는 곳은 중력 렌즈를 형성할 수 있다. 하지만 총알 은하를 비롯한 일련의 은하들 중에서 천문학자들은 중력렌즈의 질량을 찾지 못하고 보이지 않는 암흑 물질로만 설명할 수 있습니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 과학명언) 그러나 2004 년에는 상대성론 버전의 MOND 이론을 제시했는데, 이는 이런 허공에서 나타나는 중력렌즈를 설명할 수 있다. 그러나 그것은 여전히 가장 중요한 문제, 즉 CMB 데이터를 해석하지 못했다.
이 논문의 저자인 스콧조차도 "만약 이 이론이 그렇게 할 수 없다면 (CMB 데이터 재현), 그것은 더 이상 고려할 가치가 없다" 고 인정했다. 최근 Physical Review Letters 에 발표된 최신 버전의 MOND 모델의 가장 큰 의미는 MOND 와 비슷한 이론으로 CMB 를 해석하는 것입니다.
새로운 MOND 이론은 두 개의 필드가 우주 전체에 침투하고, 그들의 * * * 상호 작용이 추가적인 중력을 초래한다고 가정한다. 그 중 하나는 힉스 장과 비슷한 스칼라 필드입니다. 다른 하나는 자기장과 비슷한 벡터 필드이며, 공간의 모든 점에는 특정 방향이 있습니다.
Skodis 와 Zwosnik 는 초기 우주의 중력 보정장이 암흑물질과 비슷한 효과를 낼 수 있도록 이론적 매개변수를 설정하여 오늘 관찰된 CMB 데이터를 재현할 수 있도록 했다. 이 두 필드는 우주의 시간이 지남에 따라 진화할 것이며, 결국 중력은 초기 MOND 이론에서 묘사한 대로 변할 것이다.
미국 우주학자 Stacy McGaugh 는 "이것은 혁명적인 업적이다. MOND 이론은 Skodis 와 Zwosnik 이 오늘 한 일을 실현할 수 없기 때문에 지난 수십 년 동안 사람들은 이 이론을 크게 간과했다. "
새로운 MOND 모델이 CMB 문제를 해결하면 그 장점이 즉시 두드러집니다. 미국 천문학자 브렌트 탈리 (Brent Tully) 와 리처드 피셔 (Richard Fisher) 가 1977 년 발표한 한 논문에서 소용돌이 은하의 광도와 자전 곡선의 가로속도 사이의 관계를 묘사하는 경험공식을 제시했다. 이 공식에서' 나선은하에 포함된 중자 물질은 장거리 자전 속도의 4 차 정사각형에 비례한다' 는 관계를 쉽게 얻을 수 있다. 이를 중자 탈리 피셔 관계 (BTFR) 라고 한다. MOND 이론은 BTFR 을 정확하게 추론 할 수 있습니다.
암흑 물질은이 관계를 전혀 예측할 수 없습니다. BTFR 을 CDM 모델의 틀 안에서 재현하려면 천문학자들은 초기 우주의 은하를 시뮬레이션해야 한다. 100 억년의 진화를 거쳐 아날로그 은하는 BTFR 을 재현할 수 있을 것이다. 그러나 BTFR 을 엄격하게 재현하려면 소용돌이 은하의 진화 메커니즘을 덜 엄격하게 수정하기 위해 시뮬레이션에 매우 엄격한 제한을 추가해야 합니다. 지금까지 λλCDM 모델을 고수하는 우주학자들은 시뮬레이션을 통해 BTFR 을 완벽하게 재현할 수 없었다.
몬터와 같은 이론이 사람들의 시각으로 돌아오기 전에 암흑물질은 우주론 분야에서 30 여 년 동안 주도적인 지위를 차지하고 있다. 미국 우주학자 데이비드 스퍼지 (David Sperge) 에 따르면, 새로운 MOND 모델은 너무 복잡하며 상대성 이론의 새로운 MOND 모델은' 암흑물질 가설의 형식이 매우 복잡하다' 는 경우에만 고려할 수 있다. 학계는 λλCDM 모델에 대한 자신감이 충만하다. 20 14 판' 입자물리평론' 에서 "(우주론) 통일모델이 확립돼 이 패러다임을 크게 수정할 공간이 별로 없는 것 같다" 고 적었다. 이런 발언으로 가득 찬' 깃발' 은 한 세기 전의' 두 송이의 먹구름' 을 쉽게 연상시킬 수 있다. 이번에도 비슷한 상황이 또 일어날까요? 아니면 물리학자들이 30 년 넘게 우회로를 걸었을까요?
과학자들은 암흑 물질을 찾고 있으며, 가장 유망한 후보는 약한 상호 작용 질량 입자 (WIMP) 이다. 이 입자는 약한 상호 작용과 중력을 통해서만 다른 물질과 상호 작용할 수 있으며, 그 질량은 양성자 질량의 1 배에서 1 000 배 사이일 수 있으며, 일반적인 관찰 방법으로는 발견되지 않을 수 있습니다.
그러나 수십 년 동안 암흑 물질의 탐지는 암흑 물질의 가능한 하한선을 한 번에 한 번 경신했을 뿐이다. 지난 7 월 초, Marcel Grossman 국제 광의상대성론회의에서 중국 김평지하연구실 팬닥스 실험 ('판다 실험') 이 팬닥스-4T 실험의 첫 번째 암흑물질 검색 결과를 발표했고, 인류는 다시 암흑물질을 발견하지 못했다. 반면 PandaX-4T 시운전 95 일 자료에 따르면 암흑물질 반응 단면의 상한선이 낮아져 이론적인 WIMP 를 발견하기가 더 어렵다는 것을 의미한다. 이것은 물리학자를 비웃는 것 같다. "WIMP 를 찾고 싶으세요? 너의 인간의 정확도는 부족하다. "
WIMP 에 대한 검색은 한계에 다다랐고, 그 검색은 이미 중요한 노드에 이르렀다. 곧 기존의 대부분의 암흑물질 실험은 WIMP 이론에서 가능한 품질 범위를 찾을 것이다. 만약 그때까지 발견되지 않았다면, 기존 탐사 수단이 WIMP 를 전혀 찾지 못했거나, 암흑물질이 WIMP 가 아니었거나 ... 암흑물질은 전혀 존재하지 않는다.
여전히 암흑 물질을 고집하는 일부 우주학자들은 이미 WIMP 이외의 입자로 점차 방향을 바꾸었다. 강력한 경쟁 업체 중 하나인 axion 은 WIMP 보다 훨씬 가볍습니다. 과학자들은 중성자의 열핵이 축을 생성할 수 있다고 생각하는데, 중요한 공식 광자가 중성자의 표면에 도달하면 X-레이 광자로 변환되지만, 현재 과학자들은 관찰 증거가 없다. 올해 초' 물리평론속보' 에 발표된 한 논문에서 과학자들은 이 효과가 중성자성의 더 높은 엑스레이 방사선을 설명하는 데 사용될 수 있다고 생각한다. 하지만 그들의 현재 데이터는 아직 정확하지 않다. 그들은 NASA 의 핵스펙트럼 망원경 배열 (NuSTAR) 을 사용하여 더 자세히 관찰할 계획이다. 이와 함께 유럽핵연구센터 (CERN) 과학자들은 10 미터 길이의 CERN 축자태양망원경 (CAST) 을 태양을 겨냥해 축의 흔적을 찾으려고 했다.
또한 일부 과학자들은 암흑물질이 복합입자일 수 있다고 생각하는데,' 암쿼크' 와' 암교자' 는 쿼크와 고무처럼 결합하여' 암핵' 을 형성할 수 있다고 생각한다. 암흑물질은 전혀 입자가 아니며, 빅뱅이 곧 생산할 초급 블랙홀일 수도 있다고 생각하는 사람들도 있다.
끊임없이 추진되는 실험은 암흑물질이 존재할 수 있는 공간을 끊임없이 축소하고 있다. 영국 런던 메리 여왕 대학 대체 중력 모델 전문가인 테사 베이커 (Tessa Baker) 는 암흑물질 탐지기가 계속 아무것도 얻지 못한다면 "수정된 중력 모델에 대한 관심이 높아지는 것을 볼 수 있을 것" 이라고 말했다. 한편, Skodis 와 Zwosnik 은 은하단과 중력파를 더 자세히 관찰함으로써 최신 모델을 테스트할 수 있다고 밝혔다.
어쨌든, 몬드 이론과 암흑 물질 이론과 같이, 이 두 이론 중 우주의 본질을 설명하는 이론은 아마도 정확할 것이다. 전자는 이미 가장 큰 병목 현상을 돌파했고, 가장 유망한 암흑물질 후보는 점차 과거가 되었고, 일부 과학자들은 심지어 다른 후보자로 전향했다. 암흑 물질은 한 세기 전에 빛을 전파하는 매체로 여겨지는' 이더넷' 과 점점 더 비슷해지고 있다. 만약 정말 에테르처럼 존재하지 않는다면, MOND 와 같은 이론이 상대성론처럼 우주에 대한 우리의 인식을 전복시킬 수 있을까? 지켜봅시다.
기초물리학의 폭풍을 좀 더 맹렬하게 만들어라.
저자 | 왕우
참조 문장:
Info/1048/76138.htm
암흑물질은 에테르처럼 존재하지 않을까요? \ "을 참조하십시오
참조 파일:
Https://ui.adsabs.harvard.edu/ABS/1970apj ..159.379r/
Https://ui.adsabs.harvard.edu/ABS/1980apj ... 238 .. 471r/
Https://ui.adsabs.harvard.edu/ABS/10.1086//kloc-0
Https://journals.aps.org/PRL/abstract/10.11;
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Https://ui.adsabs.harvard.edu/ABS/1975baas .... 7 ... 426 톤/요약
Https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1
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