Un nuovo studio a terra suggerisce che la gravità può esistere senza massa: ScienceAlert

Cos’è la gravità senza massa? entrambi Newton rivoluzionario Grazie alle leggi che ne descrivono l’effetto globale e alla proposta di Einstein di uno spaziotempo con fossette, eravamo soliti pensare che la gravità si trovi esclusivamente nel regno della materia.

Ora, un nuovo studio suggerisce che la gravità può esistere senza massa, eliminando la necessità di una delle sostanze più sfuggenti del nostro universo: la materia oscura.

La materia oscura è un’ipotetica massa invisibile che si ritiene costituisca l’85% della massa totale dell’universo. Originariamente creato per Calcolo delle galassie Sebbene restino uniti sotto rotazione ad alta velocità, non sono ancora stati osservati direttamente, portando i fisici a suggerire tutti i tipi di Idee là fuori Per evitare di definire questo materiale sfuggente un modo per colmare le lacune delle teorie esistenti.

L’ultima dimostrazione in questo contesto viene dall’astrofisico Richard Liu dell’Università dell’Alabama a Huntsville, il quale ha proposto che invece della materia oscura che tiene insieme le galassie e altri oggetti, è l’universo… Può contenere sottili strati simili a croste di “difetti topologici” Il che porta alla gravità senza alcuna massa fondamentale.

Leo iniziò a cercare di trovare un’altra soluzione al problema Equazioni di campo di EinsteinChe lega la curvatura dello spazio-tempo alla presenza di materia al suo interno.

Come lo descrisse Einstein nella sua teoria nel 1915 Relatività generaleLo spaziotempo avvolge fasci di materia e flussi di radiazioni nell’universo, a seconda della loro energia e quantità di moto. Questa energia è ovviamente correlata alla massa nella famosa equazione di Einstein: E=mc².

Quindi la massa di un oggetto è correlata alla sua energia, che porta alla curvatura dello spaziotempo – e questa curvatura dello spaziotempo è Ciò che Einstein descrisse come gravitàÈ un grado più complesso dell’approssimazione della gravità di Newton del XVII secolo Forza tra due oggetti dotati di massa. In altre parole, la gravità sembra essere strettamente correlata alla massa.

Non è così, dice Liu.

Nel suo lavoro, Liu si proponeva di risolvere una versione semplificata delle equazioni di campo di Einstein che consentono una forza gravitazionale finita in assenza di massa rilevabile. Lui Lui dice I suoi sforzi erano “motivati ​​dalla mia frustrazione per lo status quo – l’idea che la materia oscura esista nonostante la mancanza di prove dirette per un secolo”.

La soluzione di Liu consiste in difetti topologici a forma di conchiglia che possono verificarsi in regioni dello spazio molto compresse con una densità di materia molto elevata.

Questi gruppi di gusci concentrici contengono un sottile strato di massa positiva nascosto all’interno di uno strato esterno di massa negativa. Le due masse si annullano a vicenda, quindi la massa totale dei due strati è esattamente zero. Ma quando una stella cade su questa crosta, è esposta ad una grande forza gravitazionale che la trascina verso il centro della crosta.

“Ciò che il mio articolo afferma è che i proiettili che si presume siano almeno privi di massa”, ha detto Liu Lui dice. Se questi suggerimenti controversi hanno un qualche peso, “allora non c’è bisogno di perpetuare questa ricerca apparentemente infinita della materia oscura”. Aggiungere.

La domanda successiva quindi è come confermare o confutare le conchiglie proposte da Liu attraverso le osservazioni.

“La crescente frequenza di osservazioni di anelli e formazioni simili a galassie nell’universo fornisce la prova del tipo di fonte qui proposta”. Scrive sul suo giornale. Anche se ammette che la soluzione da lui proposta è “molto suggestiva” e non può da sola confutare l’ipotesi della materia oscura.

“Nella migliore delle ipotesi può essere un esercizio interessante”, Leo Lui finisce. “Ma è il primo [mathematical] La prova che la gravità può esistere senza massa.”

Lo studio è stato pubblicato in Avvisi mensili della Royal Astronomical Society.