在双星上发现了引力定律失效的惊人迹象

知新了了 2024-01-11 16:20:21

1859年,法国天文学家兼数学家乌尔班·勒·韦里尔(Urbain Le Verrier)发现了一些奇怪的现象:水星在绕太阳旋转时偏离了轨道,违背了牛顿物理学所预测的有序进动。

这种奇怪的反常现象不能用未知行星拖拽水星的轨道来解释,只能用物理学家阿尔伯特·爱因斯坦1915年的广义相对论来解释,广义相对论描述了引力如何在时空结构中创造曲线。

从那以后的一个世纪里,爱因斯坦的广义理论一直很强大,但宇宙中有一些事情是他那令人费解的模型无法解释的。例如,它在黑洞中心和宇宙诞生之初就会分解,而且不太容易与量子力学相吻合,这导致一些物理学家开始思考引力如何工作的其他解释。

虽然这些想法仍然是边缘理论,但在极低加速度下,在相隔很远的双星上发现的引力异常,再次挑战了爱因斯坦的一般理论。

在一项新的研究中,韩国世宗大学的天体物理学家 Kyu-Hyun Chae 分析了欧洲航天局盖亚太空望远镜观测到的近2500个宽双星系统,得出了标准引力在它们内部的某些点上被破坏的结论。

Kyu-Hyun Chae在2023年中期首次报告了对宽双星轨道运动的研究中发现的引力异常,他认为这些异常代表了一种修正引力理论的证据,即修正牛顿动力学(MOND)。

然而,一些物理学家不同意这种说法,而是认为他的样本受到了双星系统中未被发现的亲密同伴的引力“污染”。换句话说,Kyu-Hyun Chae在一些宽双星中观察到的大于预期的加速度,更可能是潜伏在Chae错过的阴影中的入侵者的影响。

因此,这位世宗大学的物理学家试图在一个更小、更精细的“纯”双星子集中再次测试他的方法。Kyu-Hyun Chae发现,紧密环绕的双星的行为与经典牛顿动力学一致,所以没有问题。

但是,距离超过2000个天文单位的双星似乎在低加速度下获得了速度“提升”,这与经典力学的预测不一致,也与模型中是否包含假设的暗物质无关。

Kyu-Hyun Chae在他的新论文中写道:“这种引力异常意味着牛顿动力学和广义相对论的低加速度崩溃,因此对天体物理学,宇宙学和基础物理学具有巨大的影响。因此,从尽可能多的独立研究中确认所谓的异常现象的重要性再怎么强调也不为过。”

虽然,同一研究人员的两项研究与推翻结果要求的独立验证理论相距甚远,但Chae认为他的方法是可靠的。尽管他承认,对报告的异常现象的理论解释是“开放的”

然而,他也在论文中提出了一些重大主张,比如“暗物质范式现在似乎注定要被抛弃”,“基于广义相对论的标准宇宙学似乎不再有效,即使在原则上也是如此。”

这些类型的主张需要强有力的证据来支持,并被多次重复。Chae教授的论文无疑会受到同行的密切关注。尽管如此,在这样的发现中,我们可能会找到一种方法来弥合我们对重力遗留之谜的认识差距。

“在低加速度状态下重力增强的证据现在已经足够清楚了,”Kyu-Hyun Chae写道,“尽管科学界应该继续从未来的观察中收集进一步的证据。”

这项研究发表在《天体物理学杂志》上。

如果朋友们喜欢,敬请关注“知新了了”!

4 阅读:2282
评论列表
  • 2024-01-13 16:10

    什么呀?水星轨道主要因为是受金星影响,才会和其他行星轨道不一样。估计最初水星是金星的伴星,因为离太阳最近,被太阳俘获,并把金星拉到了!

  • 虽然人类并不在乎污染但好呆给[笑着哭]排放核污染打个分吧![玫瑰][赞]无毒无污染,有毒圈都[笑着哭]然无法脱离毒海[笑着哭][玫瑰][赞]

  • 2024-01-11 20:35

    引力场抵消了?

  • 2024-01-12 16:54

    我李云龙说几句!这些科学家们真是喜欢搞些奇奇怪怪的东西。引力定律失效?黑洞分解?量子力学和广义相对论不相容?这些东西我可不懂。

  • 2024-01-11 20:46

    暗物质范式注定要被抛弃,因为宇宙有物质和反物质就充足了,剩下的是维度转化问题。基于机械的天文观测造成的宇宙膨胀假象与相对论结合形成的大爆炸理论注定会被抛弃,比共形循环宇宙论还要进步的全息论和七维论将开创宇宙学新局面。

  • 2024-01-12 14:31

    牛顿公式失效是因为没有考虑光的路径是弯曲的,把这个因素加入进去就变成狭义相对论的公式了,并非难以理解。

知新了了

简介:专注于新知、科普及趣闻的传播,日耕不辍,天天新鲜。