Grawitacja działa inaczej, niż sądziliśmy. Naukowcy są w szoku
Naukowcy zaobserwowali zjawiska, które podważają obowiązujące od wieków prawa grawitacji. Wyniki badania szerokich układów podwójnych sugerują, że w ekstremalnych warunkach siły grawitacyjne działają inaczej, niż przewidują to modele Newtona i Einsteina.
Od ponad stu lat fizyka opiera się na dwóch filarach opisujących siłę grawitacji – prawie powszechnego ciążenia Newtona oraz ogólnej teorii względności Einsteina. Choć obie koncepcje w większości przypadków świetnie się sprawdzają, to naukowcy z Uniwersytetu Sejong w Korei Południowej trafili na sytuację, w której te modele przestają pasować do obserwacji.
Zespół badawczy przeanalizował zachowanie ponad 26 tys. układów tzw. szerokich gwiazd podwójnych obserwowanych przez sondę Gaia należącą do Europejskiej Agencji Kosmicznej. Obiekty te poruszają się bardzo powoli i znajdują się daleko od siebie. Właśnie przy tak niskich przyspieszeniach, sięgających 0,1 nanometra na sekundę kwadrat, odkryto zaskakujące różnice. Ich ruch był nawet o 40 proc. szybszy, niż przewidują to modele Newtona i Einsteina.
Ciemna materia czy zmodyfikowana grawitacja?
W obowiązującym modelu wszechświata takie anomalie zwykle tłumaczymy wpływem ciemnej materii, czyli niewidzialnej substancji, która rzekomo odpowiada za większość masy we wszechświecie. Problem w tym, że jak dotąd nie udało się jej bezpośrednio zaobserwować. I tu wkracza MOND, czyli alternatywna teoria grawitacji, która od 1983 r. proponuje zupełnie inne podejście.
Jak czytamy na łamach Popular Mechanics, zespół z Sejong wykazał, że anomalia może być w pełni wyjaśniona w ramach modelu AQUAL (A Quadratic Lagrangian), czyli rozwinięcia koncepcji MOND. Jak podkreśla autor badania, Kyu-Hyun Chae, jest to bezpośredni dowód na to, że tradycyjne podejście do grawitacji nie działa w warunkach ekstremalnie niskiego przyspieszenia.
Gdy prawa fizyki przestają działać
Najbardziej zaskakujące jest to, że teoria AQUAL niezwykle dokładnie przewiduje skalę odchylenia, jakie zaobserwowano – w tym przypadku 1,4-krotny wzrost przyspieszenia. W modelu MOND grawitacja działa inaczej, gdy przyspieszenia są bardzo małe – nie wymaga to żadnej dodatkowej materii, a jedynie zmiany samego prawa grawitacji. Warto jednak zaznaczyć, że teoria ta, choć pasująca do wielu obserwacji, wciąż pozostaje tylko hipotezą i wymaga dalszych badań.
Przeczytaj także:
Nowe odkrycie może wywołać prawdziwe trzęsienie ziemi w świecie fizyki, ale jak to zwykle w nauce bywa, należy pamiętać o tym, że pojedyncze badanie nie wystarczy, by zmieniać paradygmat. Jeśli jednak kolejne niezależne zespoły potwierdzą wyniki Chae, MOND może zyskać status nowej obowiązującej teorii.
*Grafika wprowadzająca wygenerowana przez AI
