牛頓和愛因斯坦萬有引力定律並非完全正確
核心提示:有理論著作認為,引力的作用比牛頓和愛因斯坦所描述的更強大,而且消失得更慢。
參考消息網站1月4日報道美媒稱,荷蘭萊頓大學的瑪戈·布勞沃很勇敢——如果你一舉挑戰愛因斯坦和牛頓的話,你必須得勇敢。
據美國石英財經網站1月2日報道,布勞沃和她的同事們認為,牛頓發現並經愛因斯坦的相對論進一步擴展的萬有引力定律並非完全正確。如果不證明她是錯的,不僅會讓那兩位天才死不瞑目,而且會讓暗物質顯得毫無必要。
為了弄明白是怎麼回事,讓我們重溫中學物理。
牛頓教導我們說,萬有引力就是一種將地球與太陽,將太陽與銀河系等等連在一起的力量。愛因斯坦教導我們說,引力非常強大,使質量聚在一起,而引力是時空彎曲的表現。
這兩種理論通過了大多數的考驗。比如,牛頓的定律現在仍被我們用來做複雜的事情,例如計算在什麼地方發射火箭才能將探測器送上一顆彗星。而我們每次在手機上打開地圖應用程序都在應用愛因斯坦的定律。地圖應用程序利用全球定位系統(GPS)技術幫助我們定位自己。
然而,這些引力模型無法根據星系的估計質量來解釋星系運動。
事實上,相差之大讓我們覺得不正常。所以,物理學家們認為,宇宙中一定還有物質,因為它與光不相互作用,所以我們看不到。科學家們稱之為「暗物質」,而這就是布勞沃利用的牛頓-愛因斯坦鎧甲上的小裂縫。
布勞沃並沒有另起爐灶提出一個全新理論。相反,她依賴的是阿姆斯特丹大學埃里克·韋爾蘭德和魏茨曼科學研究所莫爾德艾·米爾格龍的研究成果。他們的理論著作認為,引力的作用比牛頓和愛因斯坦所描述的更強大,而且消失得更慢。
為了檢驗這一引力理論,布勞沃對採集自2011年至2015年觀測到的遙遠星系的數據進行了分析。她特別關注每個星系可見盤面附近的區域。已知這一區域有一種所謂的引力透鏡現象,即由於遙遠星系的引力作用,我們觀測的星系發出的光發生了彎曲。
將觀測數據與牛頓-愛因斯坦的預測進行對照時,物理學家們不得不引入「暗物質」並微調某些參數來確保完全吻合。
韋爾蘭德的引力模型與那些數據並不完全吻合,但要讓它吻合併不需要藉助暗物質或微調。這就是布勞沃在一份新研究報告中所說明的。該報告將發表在英國《皇家天文學會月刊》上。
很多物理學家對她的發現表示懷疑:可能存在沒有被抓到的致命缺陷。不管如何,要重新思考牛頓和愛因斯坦的研究成果,需要的遠不止一篇研究報告。
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