Επιστήμη

Νέα αμφιλεγόμενη θεωρία για τη βαρύτητα υποστηρίζει ότι η σκοτεινή ύλη είναι ανύπαρκτη

Νέα αμφιλεγόμενη θεωρία για τη βαρύτητα υποστηρίζει ότι η σκοτεινή ύλη είναι ανύπαρκτη
Σύμφωνα με μια δημοσίευση ο «ταλαντευόμενος» χωροχρόνος και όχι η βαρύτητα θα μπορούσε να εξηγήσει τη διαστολή του σύμπαντος και τη γαλαξιακή περιστροφή

Η σκοτεινή ύλη υποτίθεται ότι αντιπροσωπεύει το 85% της μάζας στο σύμπαν, σύμφωνα με την επικρατούσα θεωρία. Τώρα οι υποστηρικτές μιας νέας ριζοσπαστικής θεωρίας, προτείνουν μέσω μιας δημοσίευση πως η σκοτεινή ύλη, η οποία δεν έχει παρατηρηθεί ποτέ άμεσα, δεν είναι τίποτε άλλο από ένας αντικατοπτρισμός, τον οποίο μάταια κυνηγά ένα σημαντικό μέρος της κοινότητας των φυσικών εδώ και αρκετές δεκαετίες.

Υπάρχουν πολλές σημαντικές ενδείξεις για τη σκοτεινή ύλη, αλλά η φύση της παραμένει μυστηριώδης και οι έρευνες του Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων έχουν αποβεί άκαρπες. Πέρυσι, ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος εκτόξευσε μια αποστολή, τον Ευκλείδη, με στόχο τη χαρτογράφηση της σκοτεινής ύλης.

Σε μια ανάρτηση για την ανατρεπτική αυτή μελέτη του στο X, ο καθηγητής Jonathan Oppenheim, από το University College του Λονδίνου, σχολιάζει: «Παιδιά, κάτι φαίνεται να συμβαίνει. Δείχνουμε ότι η θεωρία μας για τη βαρύτητα μπορεί να εξηγήσει τη διαστολή του σύμπαντος και τη γαλαξιακή περιστροφή χωρίς σκοτεινή ύλη ή σκοτεινή ενέργεια. Ελλείψει οποιασδήποτε άμεσης απόδειξης για τη σκοτεινή ενέργεια ή τη σκοτεινή ύλη, είναι φυσικό να αναρωτιόμαστε αν μπορεί να είναι περιττά επιστημονικά κατασκευάσματα όπως οι ουράνιες σφαίρες, ο αιθέρας ή ο πλανήτης Vulcan, τα οποία αντικαταστάθηκαν από απλούστερες εξηγήσεις», αναφέρει.

Σε αυτή την περίπτωση, η απλούστερη εξήγηση που προτείνει ο καθηγητής Oppenheim είναι η «μετακβαντική θεωρία της κλασικής βαρύτητας». Ο καθηγητής του UCL πέρασε τα τελευταία πέντε χρόνια αναπτύσσοντας τη συγκεκριμένη προσέγγιση, η οποία στοχεύει να ενώσει τους δύο πυλώνες της σύγχρονης φυσικής, την κβαντική θεωρία και τη γενική σχετικότητα του Αϊνστάιν, που είναι θεμελιωδώς ασύμβατες.

Η θεωρία του Όπενχάιμ οραματίζεται τον ιστό του χωροχρόνου ως ομαλό και συνεχή (κλασικό) αλλά εγγενώς ταλαντευόμενο. Ο ρυθμός με τον οποίο ρέει ο χρόνος θα είχε τυχαία διακύμανση, όπως ένα ρυάκι που το νερό στροβιλίζεται, ο χώρος θα παραμορφωνόταν τυχαία και ο χρόνος θα είχε αποκλίσεις σε διαφορετικά σημεία του Σύμπαντος. Η θεωρία προβλέπει επίσης μια εγγενή ανάλυση της προβλεψιμότητας.

Η δημοσίευση του Oppenheim και του υποψήφιου διδάκτορα στο UCL, Andrea Russo, υποστηρίζει ότι αυτή η άποψη για το Σύμπαν θα μπορούσε να εξηγήσει σημαντικές παρατηρήσεις περιστρεφόμενων γαλαξιών που οδήγησαν στην ιδέα της ύπαρξης της σκοτεινής ύλης. Τα αστέρια στις άκρες των γαλαξιών, όπου η βαρύτητα αναμένεται να είναι πιο αδύναμη με βάση την ορατή ύλη, θα έπρεπε να περιστρέφονται πιο αργά από τα αστέρια στο κέντρο. Αλλά στην πραγματικότητα, η τροχιακή κίνηση των άστρων δεν πέφτει. Από αυτό, οι αστρονόμοι συμπέραναν την παρουσία ενός φωτοστέφανου αόρατης (σκοτεινής) ύλης που ασκούσε βαρυτική έλξη.

Στην προσέγγιση του Oppenheim, η πρόσθετη ενέργεια που απαιτείται για να κρατηθούν τα αστέρια «κλειδωμένα» σε τροχιά, παρέχεται από τις τυχαίες διακυμάνσεις του χωροχρόνου, οι οποίες στην πραγματικότητα προσθέτουν ένα «βαρυτικό» βουητό. Αυτό θα ήταν αμελητέο σε μια αλληλεπίδραση υψηλής βαρύτητας, όπως η Γη σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο. Αλλά σε καταστάσεις χαμηλής βαρύτητας, όπως οι παρυφές ενός γαλαξία, το φαινόμενο θα κυριαρχούσε και σωρευτικά θα μπορούσε να αντιπροσωπεύει το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας στο σύμπαν.

«Δείχνουμε ότι μπορεί να εξηγήσει τη διαστολή του σύμπαντος και τις γαλαξιακές καμπύλες περιστροφής χωρίς την ανάγκη για σκοτεινή ύλη ή σκοτεινή ενέργεια», αναφέρει ο Oppenheim στο X, οπότε χρειάζονται περαιτέρω υπολογισμοί και σύγκριση με δεδομένα. Αλλά αν ισχύει, φαίνεται ότι το 95% της ενέργειας στο σύμπαν οφείλεται στην ακανόνιστη φύση του χωροχρόνου, σηματοδοτώντας είτε μια θεμελιώδη κατάρρευση της προβλεψιμότητας της φυσικής, είτε βυθιζόμαστε σε ένα περιβάλλον που δεν υπακούει στους νόμους της κλασικής φυσικής ή της κβαντικής θεωρίας».

Η τελευταία εργασία, που δημοσιεύτηκε στον ιστότοπο Arxiv και που δεν έχει ακόμη αξιολογηθεί από ομοτίμους, θέτει το ερώτημα εάν υπάρχει καν η σκοτεινή, κάνοντας παραλληλισμούς μεταξύ της σκοτεινής ύλης και των ελαττωματικών εννοιών του παρελθόντος, όπως ο «αιθέρας», μια αόρατη ουσία που ήταν πιστεύεται ότι διαπερνά όλο το διάστημα.

Παρόλα αυτά αρκετοί συνάδελφοι του καθηγητή συμπεριλαμβανομένων των γνωστών θεωρητικών φυσικών Carlo Rovelli και Geoff Penington δεν έχουν πειστεί για την εγκυρότητα της θεωρίας. Μάλιστα έχουν βάλει και στοίχημα με τον Oppenheim αν αποδειχθεί ότι η θεωρία του είναι σωστή.
«Νομίζω ότι είναι καλό που οι φυσικοί εξερευνούν μια μεγάλη ποικιλία προσεγγίσεων σε πολύ δύσκολα προβλήματα όπως ο συνδυασμός της κβαντικής μηχανικής με τη βαρύτητα», ανέφερε στον Guardian ο Penington.

Άλλοι επιστήμονες είναι πιο ενθουσιώδεις. «Πιστεύω ότι οι συγγραφείς καταπιάνονται με κάτι πραγματικά ενδιαφέρον εδώ, εξερευνώντας μερικές όμορφες και πρωτότυπες ιδέες», δήλωσε ο καθηγητής Andrew Pontzen, κοσμολόγος στο University College του Λονδίνου. «Ωστόσο, η πρόκληση για την αντικατάσταση της σκοτεινής ύλης είναι ότι υπάρχουν τόσες πολλές διαφορετικές γραμμές αποδείξεων που υποδηλώνουν την παρουσία της. Μέχρι στιγμής έχουμε ασχοληθεί μόνο με μία από αυτές τις γραμμές. Ο χρόνος θα δείξει εάν οι νέες ιδέες μπορούν πραγματικά να εξηγήσουν την τεράστια ποικιλία φαινομένων που οδηγούν στη σκοτεινή ύλη».