มีคำอธิบายอื่นสำหรับกำลังความโน้มถ่วงที่เราอ้างถึงสสารมืดหรือไม่?


18

ดูเหมือนว่าจะขัดกับฉันเสมอว่าเราสังเกตเห็นแรงโน้มถ่วงที่วัดได้และเนื่องจากจักรวาลมีมวลไม่เพียงพอที่จะอธิบายได้ข้อสรุปคือการพูดว่ามีวัตถุชนิดอื่นที่ไม่ได้มีปฏิสัมพันธ์กับวัตถุธรรมดาและไม่สามารถ จะเห็น o วัด

เกิดอะไรขึ้นถ้าแรงถูกนำไปใช้โดยจักรวาลอื่นที่อยู่ติดกันหรือทับซ้อนกันหรือโดยบางสิ่งที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิง? มีทฤษฎีอื่นอีกไหม หรือเราจะแค่เรียกสิ่งที่เราพบว่าเป็นแหล่งกำเนิดของ "สสารมืด" นี้แม้ว่ามันจะไม่มีอะไรคล้ายกันก็ตาม


1
โพสต์ที่เกี่ยวข้อง Phys.SE: physics.stackexchange.com/q/6561/2451และลิงค์ในนั้น
Qmechanic

1
สำหรับการทบทวนการเข้าถึงแบบเปิดโปรดดู: • Famaey, Benoîtและ Stacy S. McGaugh “ ดัดแปลง Newtonian Dynamics (MOND) .” การใช้ชีวิตรีวิวในสัมพัทธภาพ 15 (2012) ดอย: 10.12942 / LRR-2012-10
Geremia

คำตอบ:


12

มีบางคนที่ศึกษาทฤษฎีแรงโน้มถ่วง (ไม่ใช่ความสัมพันธ์ทั่วไป) ทางเลือก ทฤษฎีที่ได้รับความนิยมมากที่สุด:

  1. Modified Newtonian Dynamics (MOND) - ซึ่งเป็นหลักโดยนัยว่ากลไกของ Newtonian สลายตัวในระดับหนึ่งซึ่งนำไปสู่โค้งการหมุนที่เราเห็นในกาแลคซี
  2. Tensor – vector – scalar gravity (TeVeS) - นี่เป็นลักษณะทั่วไปของความสัมพันธ์ของ MOND
  3. การตกอยู่ในหมวดหมู่ MOND คือf (R) แรงโน้มถ่วงซึ่งเปลี่ยนแปลงการแสดงออกเชิงความสัมพันธ์ทั่วไปที่เกี่ยวข้องกับความโค้งของอวกาศ - เวลาไปยังตัวดึงความเค้น - ความเครียด ทฤษฎีเหล่านี้เกี่ยวข้องกับฟังก์ชั่นที่หลากหลายของสเกลาร์ชี Ricci กับเทนเซอร์พลังงานความเครียดนี้

TeVes ดูเหมือนจะเป็นทางเลือกที่มีแนวโน้มมากที่สุดสำหรับสัมพัทธภาพทั่วไป (มันอาจจะสามารถอธิบายสิ่งต่าง ๆ เช่นการหมุนโค้งคาดการณ์เลนส์โน้มถ่วงและสิ่งอื่น ๆ ) แต่ก็ยังมีปัญหามากมายที่ไม่ดี จนถึงตอนนี้ดูเหมือนว่าทฤษฎีแรงโน้มถ่วงที่แก้ไขแล้วกำลังสร้างปัญหามากกว่าที่พวกเขากำลังแก้ไข - แม้ว่าฉันจะต้องยอมรับการมีอยู่ของสิ่งต่าง ๆ เช่นสสารมืดและพลังงานมืดเป็นปัญหาที่ไม่สำคัญนักดาราศาสตร์ต้องยอมรับ

เมื่อพูดถึงสิ่งต่าง ๆ เช่นจักรวาลทางเลือกและสาเหตุของความลึกลับในปัจจุบันของเราฉันมั่นใจว่าสิ่งเหล่านี้ได้รับการเสนอ ปัญหาที่นี่เกิดขึ้นกับการทดสอบเพื่อทดสอบพวกเขา สสารมืดได้รับการตั้งชื่อเช่นนี้เพราะเรารู้ว่ามันไม่ปล่อยหรือดูดซับรังสีใด ๆ เท่าที่ตรวจจับอนุภาคเช่นนี้การทดลองจริงจำนวนมากได้รับการดำเนินการและจะดำเนินการและเป็นสาขาที่น่าตื่นเต้นของการวิจัย

ด้านล่างแสดงการทดลองเหล่านี้บางส่วนและช่วงของพื้นที่พารามิเตอร์ข้ามส่วน / มวลที่มี / จะตรวจสอบ:

dmdetectionexperiments


ฉันจะดูทั้งสองทฤษฎีขอบคุณ ฉันจะใช้โอกาสนี้เนื่องจากคุณกำลังทำงานในระดับปริญญาเอก เกี่ยวกับหัวเรื่องถามคำถามติดตาม การอ่านบทความนี้เมื่อวันก่อนฉันเรียนรู้เกี่ยวกับAxionsและCold Dark Matterคุณช่วยชี้ทางให้ฉันไปในทิศทางที่ถูกต้องเพื่อเรียนรู้ว่าวิทยาศาสตร์ในปัจจุบันนิยมอะไรมากกว่านี้และเพราะอะไร ระหว่างสสารมืดเย็นกับสสารมืดร้อนนั่นคือ
Eduardo Serra

1
แน่ใจ ฉันเห็นเอกสารที่นำพวกเขาไปยัง arxiv ( arxiv.org ) ทุก ๆ ครั้งในเรื่องของ axions ในระยะสั้นสสารใด ๆ ที่เกิดขึ้นจะต้องเย็น สิ่งนี้หมายความว่ามันมีการกระจายความเร็วที่ค่อนข้างต่ำ อย่างไรก็ตามถ้ามันอุ่น / ร้อนโครงสร้างในขนาดเล็กจะไม่อยู่ตรงนั้น (และดูเหมือนจะไม่เป็นเช่นนั้น) คิดว่ามันเป็นการเพิ่มพลังงานจลน์ของระบบของอนุภาคแรงโน้มถ่วงจะชนะถ้าสิ่งต่าง ๆ เย็นลง พวกมันเป็นหนึ่งในตัวเลือกมากมายสำหรับอนุภาคสสารมืดที่อาจเกิดขึ้น พวกเขาถูกอ้างถึงครั้งแรกใน ...
astromax

1
2520 เพื่อแก้ไขการละเมิด Charge-Parity (CP) ( adsabs.harvard.edu/abs/1977PhRvL..38.1440P)(http://… . นี่คือการทดลองอย่างน้อยหนึ่งครั้งที่ฉันรู้ว่ากำลังมองหา axions ( pvlas.ts infn.it ) แม้ว่าการทดลองส่วนใหญ่ที่ดำเนินการอยู่กำลังมองหาสิ่งที่เรียกว่า WIMPS (การโต้ตอบอย่างอ่อนอนุภาคขนาดใหญ่) โดยทั่วไปการพูดมีสามประเภทของลายเซ็นการทดลองที่ผู้คนกำลังมองหา: 1) ทางอ้อม - สสารมืด / ต่อต้าน -dark เรื่องการทำลายล้างหรือการสลายตัวของผลิตภัณฑ์ 2) การทดลองโดยตรง - การหดตัวทางนิวเคลียร์และ
astromax

1
3) การสร้างพวกเขาในห้องปฏิบัติการ - การทดลอง collider นี่เป็นเรื่องที่ต้องทำบ่อยครั้ง แต่มีบทความทบทวนจำนวนมากที่คุณสามารถอ่านได้ (แม้ว่าพวกเขาจะยังคงเป็นเรื่องเทคนิคสำหรับผู้อ่านทั่วไป) นี่คือสิ่งที่ฉันรู้: arxiv.org/abs/hep-ph/0404175
astromax
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.