რა არის ქამელეონის თეორია და ჩაანაცვლებს თუ არა აინშტაინის ფარდობითობის ზოგად თეორიას
რა არის ქამელეონის თეორია და ჩაანაცვლებს თუ არა აინშტაინის ფარდობითობის ზოგად თეორიას

აინშტაინის ზოგადი ფარდობითობა უკვე არაერთხელ დამტკიცდა და როგორც წესი, მიიჩნევა სამყაროს შესწავლის მყარ ფუნდამენტად. თუმცა შესაძლოა, ის ერთადერთი მოდელი არ არის, რომელიც ხსნის, თუ როგორ მოქმედებს გრავიტაცია გალაქტიკების წარმოსაქმნელად. ახალი კვლევის ფარგლებში, მეცნიერებმა შეიმუშავეს განხვავებული მოდელი, რომლითაც შესაძლოა, ჩვენი გალაქტიკა ირმის ნახტომი ჩამოყალიბდა.

უმძლავრესი სუპერკომპიუტერების გამოყენებით, ფიზიკოსებმა შექმნეს კოსმოსის ევოლუციის სიმულაცია, რომელიც ეფუძნება ზოგადი ფარდობითობის ალტერნატივას, f(R) გრავიტაციას, რომელსაც ქამელეონის თეორიასაც უწოდებენ. საინტერესო ის არის, რომ სიმულაციამ წარმოქმნა ირმის ნახტომის მსგავსი დისკოიანი გალაქტიკები, თავის სპირალური მკვალებით.

როგორც სიმულაცია აჩვენებს, ჩვენ გარშემო მიმდებარე კოსმოსში არსებული გალაქტიკები წარმოქმნას კვლავ გააგრძელებენ, თუკი გრავიტაციის კანონები განსხვავებული იქნება.

დარემის უნივერსიტეტის ფიზიკოსის, კრისტიან არნოლდის განცხადებით, ქამელეონის თეორია გრავიტაციის კანონების მოდიფიცირების საშუალებას იძლევა და შესაბამისად, შეგვიძლია გრავიტაციაში შეტანილი ცვლილებები გალაქტიკათა ფორმაციაზე შევამოწმოთ.

მისივე თქმით, მათი სიმულაცია მსოფლიოში პირველია, რომელმაც აჩვენა, რომ დისკოიანი გალაქტიკები თავის სპირალური მკლავებით იმ შემთხვევაშიც ფორმირდება, თუ გრავიტაციას შევცვლით.

ქამელეონის თეორიას ეს სახელი იმიტომ უწოდეს, რომ მისი თვისებები გარემოდან გამომდინარე იცვლება; გარდა ოთხი ფუნდამენტური ძალის, მას შემოაქვს ჰიპოთეტური მეხუთე ძალაც.

უცნობია, რა არის ეს მეხუთე ძალა. დიდი ალბათობით, ის ბნელი მატერიაა. ამ ტერმინს იყენებენ დაკვირვებადი ფენომენებისა და ანომალიებისთვის, რომლებიც კარგად ვერ ეთავსება სამყაროს მოწყობის შესახებ არსებულ თეორიებსა და მოდელებს. თუმცა, ამ ანომალიათა პარამეტრები შეგვიძლია გამოვიყენოთ ახალი თეორიების შესაქმნელად; სწორედ ასეთია ქამელეონის თეორიაც.

წინა მათემატიკურ მოდელებზე დაყრდნობით ვიცით, რომ ქამელეონის თეორია მზის სისტემას ისეთივე კარგად ერგება, როგორც ზოგადი ფარდობითობა. თუმცა, ახალმა კვლევამ მთავარი აქცენტი გააკეთა ქალაქტიკების ცენტრში არსებულ სუპერმასიურ შავ ხვრელებზე.

ისინი გადამწყვეტი ობიექტებია გალაქტიკების ფორმირებისა და ზრდისთვის, რადგან მათგან წამოსულ უძლიერეს ქარებს შეუძლია გაფანტოს მთელი ის გაზი, რომლისგანაც ვარსკვლავები წარმოიქმნება; საბოლოოდ კი ვარსკვლავთწარმოქმნის პროცესი წყდება.

ამ პროცესში როლს თამაშობს გრავიტაციაც; შესაბამისად, მკვლევართა ჯგუფმა გადაწყვიტა გაერკვია რა მოხდებოდა, როცა გრავიტაციაზე არა ზოგადი ფარდობითობა, არამედ ქამელეონის თეორია ბატონობდა.

აღმოჩნდა, რომ გრავიტაციაში მნიშვნელოვანი ცვლილების შემთხვევაშიც კი, გალაქტიკების წარმოქმნა მაინც შესაძლებელი იყო.

როგორც არნოლდი შენიშნავს, მათი კვლევა სულაც არ ნიშნავს იმას, რომ ზოგადი ფარდობითობა არასწორია. თუმცა აჩვენებს, რომ ის სულაც არ უნდა იყოს ერთადერთი გზა, რომელიც ხსნის გრავიტაციის როლს სამყაროს ევოლუციაში.

ეს კი იმას ნიშნავს, რომ სამყაროს სხვა საიდუმლოა ასახსნელად შესაძლოა, სხვა გზები არსებობდეს; მათ შორის არის მისი გაფართოების აჩქარების მაჩვენებელი, რომელიც იმაზე უფრო სწრაფია, ვიდრე ეს ჩვენ მიერ დანახულიდან გამომდინარე უნდა იყოს. გამომდინარე იქიდან, რომ აჩქარება ზოგად ფარდობითობას კარგად ვერ ეთავსება, როგორც წესი, მას ბნელი ენერგიის თეორიით ხსნიან. ეს გახლავთ უცნობი უკუმგდები ძალა, რომელიც სამყაროს გაფართოებას განაგებს.

დარემის უნივერსიტეტის ფიზიკოსის, ბაუჯი ლის განცხადებით, ზოგად ფარდობითობაში, სამყაროს აჩქარებად გაფართოებას მეცნიერები ხსნიან მატერიის იდუმალი ფორმით, რომელსაც ბნელ ენერგიას უწოდებენ. ეს უმარტივესი ფორმა შეიძლება კოსმოლოგიური მუდმივა იყოს, რომლის სიმკვრივეც მუდმივია სივრცესა და დროში.

მისივე თქმით, გამომდინარე იქიდან, რომ ბნელი ენერგიის შესახებ ძალიან ცოტა რამ არის ცნობილი, განიხილება კოსმოლოგიური მუდმივის ალტერნატივებიც, მაგალითად, გრავიტაციის კანონების მოდიფიცირება, თუნდაც ქამელეონის თეორია.

ჯგუფი იმედოვნებს, რომ ამ კითხვას საბოლოო პასუხს გასცემს ახალი, უმძლავრეს სუპერ რადიოტლესკოპთა წყება Square Kilometre Array, რომელიც მომავალ წელს ამუშავდება.

კვლევა ჟურნალ Nature Astronomy-ში გამოქვეყნდა.

მომზადებულია phys.org-ისა და ScienceAlert-ის მიხედვით.

დატოვე კომენტარი