Die modifizierte Gravitationstheorie erklärt auf ihre Weise die Struktur des Universums

Professor Erik Verlinde von der Universität Amsterdam hat eine neue Schwerkrafthypothese entwickelt. Der Wissenschaftler hat seine Berechnungen neulich in mehreren wissenschaftlichen Publikationen veröffentlicht. Er schlug den Hauptteil der Hypothese bereits 2010 vor. Ihre Hauptbotschaft ist, dass die Schwerkraft keine fundamentale Naturgewalt ist, sondern ein zufälliges Phänomen.

Laut Verlinde tritt die Schwerkraft als Ergebnis von Änderungen der Hauptinformationen auf, die in der Struktur von Raum und Zeit gespeichert sind. Er argumentiert, dass die Schwerkraft auf einen gewissen Unterschied in der Entropiedichte im Raum zwischen zwei Körpern und im umgebenden Raum zurückzuführen ist. Daher führt er die Anziehungskraft zweier makroskopischer Körper auf eine Zunahme der Gesamtentropie mit einer Abnahme des Abstands zwischen den Körpern zurück. Mit anderen Worten, das System geht einfach in einen wahrscheinlicheren Makrostaten über.

In seinem Artikel von 2010 zeigte der Wissenschaftler, wie Newtons zweites Gesetz, das den Fall von Äpfeln von einem Baum oder die stabile Umlaufbahn eines künstlichen Erdsatelliten erklären kann, eine besondere Manifestation der Wechselwirkung dieser elementaren Materieblöcke sein kann. „Newtons Gesetze funktionieren nicht auf Mikroebene, sondern auf der Ebene von Äpfeln und Planeten. Sie können dies mit dem Gasdruck vergleichen. Die Gasmoleküle selbst erzeugen keinen Druck, aber ein bestimmtes Gasvolumen übt Druck aus “, sagte der Wissenschaftler 2010. Laut Verlinde kann das Verhalten von Sternen in Galaxien, das nach Ansicht vieler Wissenschaftler nicht mit allgemein akzeptierten Vorstellungen von Raum-Zeit übereinstimmt, ohne die Einführung eines zusätzlichen Faktors wie der Dunklen Materie erklärt werden.

Dunkle Materiein der Astronomie und Kosmologie sowie in der theoretischen Physik eine hypothetische Form der Materie, die keine elektromagnetische Strahlung emittiert und nicht direkt mit ihr interagiert. Diese Eigenschaft dieser Form von Materie macht es unmöglich, sie direkt zu beobachten. Die Schlussfolgerung über die Existenz dunkler Materie wird auf der Grundlage zahlreicher, miteinander übereinstimmender, aber indirekter Anzeichen für das Verhalten astrophysikalischer Objekte und die von ihnen erzeugten Gravitationseffekte gezogen. Die Klärung der Natur der Dunklen Materie wird dazu beitragen, das Problem der verborgenen Masse zu lösen, das insbesondere in der ungewöhnlich hohen Rotationsgeschwindigkeit der äußeren Regionen von Galaxien besteht.

Tatsache ist, dass sich die äußeren Regionen von Galaxien viel schneller um ihr Zentrum drehen als sie sollten. Wissenschaftler haben lange Zeit die Rotationsgeschwindigkeit von Galaxien für den Fall berechnet, dass Sterne, Planeten, Nebel, dh sichtbare Materie, die gesamte Materie sind, die im Universum existiert. Tatsächlich erhöht etwas die Schwerkraft erheblich, und daher drehen sich die äußeren Regionen der Galaxie schneller als sie sollten. Um dieses „Etwas“ zu bezeichnen, schlugen die Wissenschaftler auch die Möglichkeit der Existenz unsichtbarer Materie vor, die jedoch einen signifikanten Einfluss auf alle Objekte im sichtbaren Teil des Universums hat. Darüber hinaus sollte dunkle Materie nach Berechnungen um ein Vielfaches größer sein als gewöhnliche Materie. Genauer gesagt wird angenommen, dass 80% der Materie in unserem sichtbaren Teil des Universums dunkle Materie ist.

Die ersten, die genaue und zuverlässige Berechnungen anstellten, die auf die Existenz dunkler Materie hinwiesen, waren die Astronomen Vera Rubin vom Carnegie Institute und Kent Ford. Die Messergebnisse zeigten, dass sich die meisten Sterne in Spiralgalaxien in Bahnen mit ungefähr derselben Winkelgeschwindigkeit bewegen, was zu der Annahme führt, dass die Massendichte in den Galaxien für die Regionen, in denen sich die Mehrheit der Sterne befindet, und für diese Regionen (am Rand der Scheibe) gleich ist. wo es wenige Sterne gibt.

Trotz der Tatsache, dass die Existenz dunkler Materie von den meisten Wissenschaftlern anerkannt wird, gibt es keine direkten Beweise für ihre Existenz. All diese Beweise sind indirekt.

Laut Eric Verlinde kann alles erklärt werden, ohne mysteriöse Materie hinzuzufügen, die im modernen Modell des Universums nicht entdeckt werden kann. Verlinde sagt, dass seine Hypothese getestet wurde und die Rotationsgeschwindigkeit von Sternen um das Zentrum unserer Galaxie sowie die Rotationsgeschwindigkeit der äußeren Regionen anderer Galaxien um ein gemeinsames Zentrum genau vorhersagt.

„Eine neue Vision der Gravitationstheorie steht im Einklang mit den Beobachtungen von Wissenschaftlern. Im Großen und Ganzen verhält sich die Schwerkraft einfach nicht so groß, wie es Einsteins Theorie vorhersagt “, sagte Verlinde.

Auf den ersten Blick ähneln die Grundprinzipien der Verlinde-Hypothese den Prinzipien anderer Hypothesen, einschließlich MOND (modifizierte Newtonsche Dynamik). Tatsächlich ist dies jedoch nicht der Fall: MOND modifiziert einfach die allgemein akzeptierte Theorie anhand ihrer Prinzipien und Bestimmungen. Und die Hypothese des Holländers arbeitet mit neuen Prinzipien, der Ausgangspunkt ist anders.

Die Hypothese fand einen Platz für das holographische Prinzipformuliert von Lehrer Verlind Gerard 't Hooft (erhielt 1999 den Nobelpreis) und dem Wissenschaftler Leonard Sasskind (Stanford University). Nach diesem Prinzip können alle Informationen im Universum als eine riesige imaginäre Kugel um sie herum beschrieben werden. Die Theorie an den Grenzen der untersuchten Raumregion sollte höchstens einen Freiheitsgrad pro Planck-Gebiet enthalten. Verlinde argumentiert, dass diese Theorie nicht die Tatsache berücksichtigt, dass ein Teil der Informationen in unserem Universum nicht nur eine Projektion ist, sondern durchaus real.

Und diese zusätzlichen Informationen sind genau der Grund für die schnellere Rotation der äußeren Regionen von Galaxien im Vergleich zu den berechneten Indikatoren. Die realen Informationen in unserem Universum können einen weiteren zusätzlichen Faktor erklären - die Dunkle Energie, die, wie heute allgemein angenommen wird, der Hauptgrund für die ununterbrochene Expansion des Universums ist. Wie die Nobelpreisträger von 1998, Saul Perlmutter, Saul Perlmutter, Brian Schmidt und Adam Riss, zeigten, ist die Expansionsgeschwindigkeit des Universums nicht konstant, wie zuvor angenommen, diese Geschwindigkeit nimmt ständig zu. Die allgemein akzeptierte Theorie besagt, dass dunkle Energie etwa 70% des Inhalts des Universums ausmacht. Wissenschaftler versuchen, Spuren davon in der Mikrowellen-Hintergrundstrahlung zu finden.

Der Professor behauptet, dass derzeit viele Physiker an einer Überarbeitung der Gravitationstheorie arbeiten und einige Erfolge auf diesem Gebiet bereits erzielt wurden. Laut dem Niederländer steht die Wissenschaft kurz vor einer Revolution, die die Vorstellungen der Menschen über die Natur von Raum, Zeit und Schwerkraft verändern kann.



Gleichzeitig glauben viele Physiker weiterhin, dass dunkle Energie und Materie real sind. So veröffentlichte Sesandri Nadathur (Sesandri Nadathur) von der University of Portsmouth (UK) im letzten Monat seine Arbeit in den Astrophysical Journal Letters, wo sie über eine neue Technik sprechen, mit der sehr genaue Beobachtungen der größten Cluster der Galaxie im sichtbaren Teil des Universums und der leeren Räume zwischen ihnen durchgeführt werden können. Die Genauigkeit der Messungen ermöglicht es Wissenschaftlern, dunkle Energie anhand der Temperatur des Lichtechos zu erfassen, das aus der Zeit des Urknalls stammt. Wenn dunkle Energie vorhanden ist, sollte die Temperatur der "Echo" -Photonen, die von Galaxienhaufen und "Weltraumbrachland" ausgehen, unterschiedlich sein. Diese Unterschiede sind sehr gering, aber jetzt können sie erkannt werden.

Source: https://habr.com/ru/post/de399121/