关闭广告

天文观测挑战牛顿理论?韩国学者:如证实对宇宙理解产生巨大影响

量子位9796人阅读

克雷西 发自 凹非寺
量子位 | 公众号 QbitAI

物理学的大厦,要迎来新的乌云了?(手动狗头)

欧洲航天局盖亚望远镜的一组观测数据,让牛顿和爱因斯坦的力学理论受到了天文学者的挑战。

发现者称,如果结论成立,将在整个物理学界产生巨大影响。



这一发现是韩国世宗大学Kyu-Hyun Chae教授提出的。

目前,Chae教授的论文已在The Astrophysical Journal上发表。



通过分析盖亚望远镜数据,他发现了双星系统之间存在引力异常

Chae教授表示,现有的经典力学理论和广义相对论都无法解释这一现象



对于这一发现的意义,Chae对科技媒体Motherboard这样说:

我认为我们现在正在进入一个极其激动人心的时期。
麦克斯韦电磁理论的「紫外灾难」一个多世纪前被发现,它最终引发了量子物理(的提出)。
我们现在正在经历一场低加速度的「重力灾难」。我不知道它将引领世界走向何方,但我感到很兴奋。

对此,网友们虽然抱有一定怀疑态度,但也表示如果Chae教授的结果正确,将成为一件大事。



那么,Chae教授究竟发现了双星系统中什么样的异常呢?

广义相对论受到挑战

Chae教授研究了盖亚DR3数据集中的2万6千多组双星系统的有关数据。

他发现,在弱引力加速度条件下,星体的运动与牛顿-爱因斯坦理论模型有明显偏差



Chae教授将观测到的天体运动二维投影中的线速度和半径通过蒙特卡罗方法反投影到三维空间,得到三维线速度v和半径r。

按照牛顿的引力模型,引力加速度g(N)=GM/r²。

(G为万有引力常数,M为中心天体质量)

而做圆周运动的天体的加速度a(该环境下与g(N)相等)为v²/r。

但当引力加速度g(N)≲10^-9m/s²时,两式的结果出现了明显偏差。



当g(N)≈10^−8.91和10^−10.15m/s²时,观测值与理论值的偏差分别为0.034±0.007和0.109±0.013 。

在10^−10.15m/s²处,实测值与理论值的比例达到了1.43。



过去,人们常常用暗物质来解释观测数据的异常。

但Chae教授认为这种解释方式不能适用于双星系统——暗物质对系统内部的引力没有影响。

因此,暗物质是否存在也受到了质疑,Chae教授这样说:

现有信息不能排除存在其他未知粒子干扰的可能,但数量绝不像暗物质那么多。

如果这些发现被证实,且不是因为其他介入因素所致,将得出一个惊人的结论:

牛顿的经典力学体系在低速条件下同样不能适用。

而牛顿的经典力学体系是广义相对论的一个极限,如果被打破,意味着广义相对论同样需要修改。

对于这一异常现象,Chae教授引用了一种修正模型进行解释。

如果理论有误,该如何修正?

Chae教授所引用的AQUAL是一种MOND模型(Modified Newtonian Dynamics) ,即在牛顿力学体系的基础上进行了一些修改。

AQUAL是一种二次拉格朗日理论,在1984年由Bekenstein和Milgrom提出。

AQUAL引入了一个临界加速度a(0),在加速度远小于a(0)时适用其他规律。

同时,AQUAL预测围绕中心引力的轨道速度不再遵循牛顿的平方反比定律。

对于盖亚望远镜的发型,这个模型的确能比较好地解释。



不过也有网友表示,AUQAL这种MOND模型同样存在问题。



对此,Chae教授也告诉Motherboard,还要继续进行观察和理论工作,而且本文是基于特殊情况进行的讨论,在这种情况之外,牛顿经典力学和爱因斯坦的广义相对论依旧是重要的基础理论

总之,现象背后的本质仍有待进一步发掘,各位读者朋友们不妨让子弹再飞一会儿……

论文地址:
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ace101
参考链接:
[1]https://thenextweb.com/news/einstein-newton-gravity-gaia-telescope-space
[2]https://www.vice.com/en/article/ak3jwb/unbelievable-astronomer-claims-direct-evidence-of-gravity-breaking-down
[3]https://news.ycombinator.com/item?id=37073494

版权与免责声明:本文内容转载自其他媒体,目的在于传递更多信息,不代表本网观点或立场,不承担此类作品侵权行为的自己责任及连带责任。
猜你喜欢
精彩推荐

湖南这一夜,郭碧婷的“水桶腰大饼脸”,是对内娱畸形审美的反击

娱乐圈笔娱君 浏览 7825

珠峰获救女子到达长沙 当面感谢两名施救者

每日经济新闻 浏览 64918

捷克总统请求中国提供新冠病毒疫苗,白眼狼终于走投无路了?

趣看热点 浏览 318655

中国女足战胜韩国女足,获得晋级东京奥运会的入场券

趣看热点 浏览 21061

扎波罗热地方官员:扎波罗热核电站情况稳定

环球网资讯 浏览 11317

张馨予登杂志封面超美!穿深V婚纱大秀傲人身材

闲聊小神龙 浏览 12056

李亚鹏扛锄头下地干活仰头大吼 工具太新遭嘲作秀

盖饭娱乐官方号 浏览 14560

售价或30万左右/豹5的又一对手 深蓝G318申报图曝光

EV视界 浏览 7792

全国人大代表、天能控股集团董事长张天任:建议完善再生资源税收政策

经济观察报 浏览 7443

顶级美商回归,这次她惊艳众人

她刊 浏览 7551

西湖大学研发出1平方毫米大小神经芯片,准备好在脑子里装芯片了吗

都市快报橙柿互动 浏览 11620

什么情况?!银行都在卖这个

大猫财经 浏览 14570

日本主妇真会穿!衬衫T恤也能穿得洋气

八分搭配 浏览 11019

银行|贷后检查未尽职 民生银行大同分行被罚40万元

网易财经 浏览 7552

抖音外卖未在全国18城上线:实为早已开启的饿了么抖音小程序试点

Tech星球 浏览 14302

乔欣的综艺穿搭,想夸一句“好会穿”

瑞丽网 浏览 14361

澳新加发联合声明要求加沙地带停火

央视新闻客户端 浏览 7672

斯基拉:尤文想用德拉古辛400万欧元转会分成签萨马尔季奇

懂球帝 浏览 8018

吉利翼真 L380 纯电动 MPV 上市 表现有待观察

豆哥不卖车 浏览 5894

土媒:伊卡尔迪优先考虑重返意甲,无法成行才会选择土超

直播吧 浏览 14207

现任女市委书记至少20人 其中2人系中央候补委员

上观新闻 浏览 53151
本站所有信息收集于互联网,如本站收集信息侵权,请联系我们及时删除
沪ICP备20017958号-1