ربما تريد ارتداء نظاراتك المتشككة وتعيينها على الحد الأقصى لهذه النظارة. توصل عالم رياضيات إيطالي إلى بعض الصيغ المعقدة التي يمكن أن تحاكي منحنيات دوران المجرات اللولبية ، دون الحاجة إلى المادة المظلمة ، بتشابه ملحوظ.
في الوقت الحالي ، تمثل منحنيات الدوران المجري هذه دليلاً رئيسيًا على وجود المادة المظلمة - نظرًا لأن النجوم الخارجية للمجرات الدورانية غالبًا ما تتحرك حول قرص مجري بسرعة كبيرة بحيث يجب أن تطير إلى الفضاء بين المجرات - ما لم يكن هناك كتلة "غير مرئية" إضافية موجودة في المجرة لتثبيت الجاذبية في مداراتها.
يمكن تقدير هذه المشكلة من خلال النظر في حركة كبلر الكواكب في نظامنا الشمسي. يدور الزئبق حول الشمس بسرعة مدارية 48 كيلومترًا في الثانية - بينما يدور نبتون حول الشمس بسرعة مدارية تبلغ 5 كيلومترات في الثانية. في النظام الشمسي ، فإن قرب الكوكب من الكتلة الكبيرة من الشمس هو دالة على سرعته المدارية. لذلك ، من الناحية الافتراضية ، إذا تم تقليل كتلة الشمس بطريقة أو بأخرى ، فإن السرعة المدارية الحالية لنبتون ستحركها إلى الخارج من مدارها الحالي - مما قد يؤدي إلى قذفها إلى الفضاء بين النجوم إذا كان التغيير كبيرًا بما فيه الكفاية.
تختلف فيزياء مجرة درب التبانة عن النظام الشمسي ، حيث يتم توزيع كتلته بشكل متساوٍ عبر القرص المجري ، بدلاً من تركيز 99٪ من كتلته مركزيًا - كما هو الحال في النظام الشمسي.
ومع ذلك ، كما يوضح مقال مجلة الفضاء السابق هذا ، إذا افترضنا وجود علاقة مماثلة بين الكتلة التراكمية لدرب التبانة والسرعة المدارية لنجومها الخارجية ، يجب أن نعترف بأن الأجسام المرئية داخل مجرة درب التبانة لديها فقط 10-20٪ من الكتلة المطلوبة لاحتواء السرعة المدارية للنجوم في قرصها الخارجي. لذا نستنتج أن بقية كتلة المجرة هذه يجب أن تكون مادة مظلمة (غير مرئية).
هذه هي وجهة نظر الإجماع المعاصر لكيفية عمل المجرات - ومكون رئيسي للنموذج القياسي الحالي لعلم الكون. لكن كاراتي جاء مع فكرة تبدو غير قابلة للتصديق أن المنحنيات الدورانية للمجرات اللولبية يمكن تفسيرها بالتأثير التثاقلي للمادة البعيدة ، دون الحاجة إلى جذب المادة المظلمة على الإطلاق.
من الناحية النظرية ، فإن الفكرة لا معنى لها. قد يؤدي وضع كتلة ذات أهمية ثقالية خارج مدار النجوم إلى جذبها إلى مدارات أوسع ، ولكن من الصعب معرفة سبب زيادة ذلك في سرعتها المدارية. يجب أن يؤدي رسم جسم إلى مدار أوسع إلى أن يستغرق الأمر وقتًا أطول لتدور حول المجرة نظرًا لأنه سيكون لها محيط أكبر لتغطية. ما نراه بشكل عام في المجرات الحلزونية هو أن النجوم الخارجية تدور حول المجرة في نفس الفترة الزمنية مثل النجوم الداخلية.
ولكن على الرغم من أن الآلية المقترحة تبدو غير قابلة للتصديق إلى حد ما ، فإن الأمر اللافت للنظر في ادعاء كاراتي هو أن الرياضيات على ما يبدو تقدم منحنيات دوران مجرة تتناسب تمامًا مع القيم المرصودة لأربع مجرات معروفة على الأقل. في الواقع ، تقدم الرياضيات نوبة قريبة بشكل غير عادي.
مع تثبيت النظارات المتشككة ، يمكن استخلاص الاستنتاجات التالية من هذه النتيجة:
• هناك العديد من المجرات الموجودة هناك بحيث يصعب العثور على أربع مجرات تناسب الرياضيات ؛
• تم تعديل الرياضيات لتتناسب مع البيانات التي تمت ملاحظتها بالفعل ؛
• الرياضيات لا تعمل فقط ؛ أو
• في حين أن تفسير المؤلف للبيانات قد يكون مطروحًا للمناقشة ، فإن الرياضيات تعمل حقًا.
تعتمد الرياضيات على المبادئ الموضوعة في معادلات حقل أينشتاين ، وهو أمر إشكالي حيث تعتمد معادلات المجال على المبدأ الكوني ، الذي يفترض أن تأثير المادة البعيدة لا يكاد يذكر - أو على الأقل أنه يبرز على نطاق واسع.
بشكل مثير للدهشة ، تشير ورقة كاراتي أيضًا إلى مثالين آخرين حيث يمكن للرياضيات أيضًا أن تناسب المجرات مع انخفاض سرعات الدوران في نجومها الخارجية. يتم تحقيق ذلك عن طريق تبديل علامة أحد مكونات الصيغ (والتي يمكن أن تكون + أو -). وبالتالي ، من ناحية ، فإن تأثير المادة البعيدة هو حث الضغط الإيجابي الذي يحتوي على الدوران السريع للنجوم ، ومنعها من التحليق - ومن ناحية أخرى ، يمكن أن يؤدي إلى ضغط سلبي لتشجيع التحلل غير النمطي في منحنى دوران المجرة.
كما يقول المثل ، إذا كان هناك شيء يبدو جيدًا لدرجة يصعب تصديقه - فربما يكون هذا غير صحيح. نرحب بجميع التعليقات.
قراءة متعمقة:
آثار الجاذبية كاراتي للمادة البعيدة على منحنيات دوران المجرات الحلزونية.
