Ci sono spiegazioni alternative per la forza gravitazionale che attribuiamo alla materia oscura?


18

Mi è sempre sembrato controintuitivo che abbiamo osservato una forza gravitazionale misurata e poiché l'universo non ha abbastanza massa per spiegarlo, la conclusione è stata quella di dire che esiste un diverso tipo di materia che non interagisce con la materia ordinaria né può essere visto o misurato.

E se la forza fosse applicata da altri universi adiacenti o sovrapposti o da qualcosa di completamente diverso? Ci sono altre teorie proposte? o chiameremmo qualsiasi cosa scopriamo essere la fonte di questa forza "materia oscura" anche se non è nulla di simile alla materia?


1
Post Phys.SE correlati: physics.stackexchange.com/q/6561/2451 e relativi collegamenti.
Qmechanic,

1
Per una revisione ad accesso aperto, vedere: • Famaey, Benoît e Stacy S. McGaugh. “ Modified Newtonian Dynamics (MOND) .” Living Reviews in Relativity 15 (2012). doi: 10.12942 / lrr-2012-10 .
Geremia,

Risposte:


12

Vi sono certamente persone che studiano teorie della gravità alternative (non generali relativistiche). Le teorie più popolari sono state finora:

  1. Newtonian Dynamics (MOND) modificata - che postula essenzialmente che la meccanica newtoniana si rompa su una certa scala, portando alle curve di rotazione che vediamo nelle galassie.
  2. Gravità tensore-vettore-scalare (TeVeS) - questa è una generalizzazione relativistica di MOND.
  3. Nella categoria MOND rientra la gravità f (R) , che altera l'espressione relativistica generale che collega la curvatura dello spazio-tempo al tensore dell'energia-stress (la "fonte" della gravità - come la massa e la pressione). Queste teorie mettono in relazione le diverse funzioni dello scalare di Ricci con questo tensore energia-stress.

TeVes sembra essere l'alternativa più promettente alla relatività generale (potrebbe essere in grado di spiegare cose come le curve di rotazione, predire la lente gravitazionale e alcune altre cose), ma ci sono ancora molti problemi con cui non va bene. Finora sembra che le teorie della gravità modificate stiano creando più problemi di quelli che stanno risolvendo - anche se devo ammetterlo, l'esistenza di cose come la materia oscura e l'energia oscura sono questioni non banali con cui i cosmologi devono fare i conti.

Quando si tratta di cose come universi alternativi e simili come causa dei nostri attuali misteri, sono sicuro che queste cose sono state proposte. Il problema qui sta venendo fuori con un esperimento per testarli. La materia oscura è stata nominata come tale perché sappiamo che non emette né assorbe alcuna radiazione. Per quanto riguarda il rilevamento di una tale particella, sono stati condotti e saranno condotti molti esperimenti reali, ed è un campo di ricerca entusiasmante.

Di seguito sono riportati alcuni di questi esperimenti e l'intervallo di spazio dei parametri di sezione / massa che ha / esaminerà:

dmdetectionexperiments


Esaminerò entrambe le teorie, grazie. Ne approfitterò, dato che stai lavorando a un dottorato di ricerca. sull'argomento, per porre una domanda di follow-up. Leggendo questo articolo l'altro giorno ho appreso di Axions e Cold Dark Matter , potresti indicarmi la giusta direzione per imparare quale scienza attuale favorisce di più e perché? tra materia oscura fredda e materia oscura calda che è.
Eduardo Serra,

1
Sicuro. Vedo dei documenti che si dirigono verso arxiv ( arxiv.org ) ogni tanto sul tema degli assioni. In breve, qualunque cosa sia la materia oscura, deve essere fredda. Ciò significa che ha una dispersione di velocità piuttosto bassa. Tuttavia, se fosse caldo / caldo, le strutture su piccola scala non sarebbero semplicemente lì (e questo sembra non essere il caso). Pensalo come un aumento delle energie cinetiche di un sistema di particelle, la gravità vince se le cose si raffreddano. Per quanto riguarda gli assioni, sono uno dei tanti candidati per quella che potrebbe essere la particella di materia oscura. Furono inizialmente postulati in ...
astromax il

1
1977 per risolvere la violazione di Charge-Parity (CP) ( adsabs.harvard.edu/abs/1977PhRvL..38.1440P)(http://… . Ecco almeno un esperimento che conosco che cercava assioni ( pvlas.ts. infn.it ) Anche se la maggior parte degli esperimenti in corso è alla ricerca di ciò che è noto come WIMPS (particelle voluminose che interagiscono debolmente). In generale, ci sono tre tipi di firme sperimentali che le persone stanno cercando: 1) Indiretto - materia oscura / anti -annichilazione della materia oscura o prodotti di decadimento, 2) Diretto - esperimenti di rinculo nucleare e
astromax

1
3) Crearli in laboratorio - esperimenti di collider. Questo è molto da prendere in considerazione, ma ci sono un certo numero di articoli di recensione che puoi leggere (anche se possono ancora essere in qualche modo tecnici per il lettore medio). Eccone uno che conosco: arxiv.org/abs/hep-ph/0404175
astromax
Utilizzando il nostro sito, riconosci di aver letto e compreso le nostre Informativa sui cookie e Informativa sulla privacy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.