نظریه جاذبه ورلینده، انیشتین را به چالش کشید

وب سایت کلیک: یک فرضیه بحث برانگیز جدید که می گوید درک ما از جاذبه اشتباه است، به تازگی اولین آزمون را با موفقیت پشت سر گذاشته است.

این فرضیه جدید که اولین بار در سال ۲۰۱۰ مطرح شد، می گوید که جاذبه ممکن است بسیار متفاوت از پیش بینی انیشتین رفتار کرده و به وجود آید، و یک مطالعه مستقل با بیش از ۳۰،۰۰۰ کهکشان اکنون شاهدی بر حمایت این فرضیه است.

این فرضیه با عنوان "نظریه جاذبه ورلینده" شناخته می‌شود و از روی اریک ورلینده فیزیکدان نظری از دانشگاه آمستردام نام گذاری شده است. اگر این نظریه از یک آزمون دیگر نیز سربلند بیرون آید، می توان به طور کلی قرن ها فیزیک را دگرگون کند، از جمله خلاص شدن از دست ماده تاریک.

این نظریه همچنین می‌تواند بخشی از پازلی باشد که ما را یک قدم به جام مقدس فیزیک مدرن نزدیک کند ـ یک "نظریه همه چیز" که تاثیرات قابل رویت فیزیک کلاسیک را با دنیای عجیب و میکروسکوپی مکانسیم کوانتوم ترکیب می کند.

مشکل اینجاست درک فعلی ما از جاذبه ـ هرچند به طور گسترده توسط جامعه فیزیکدانان مورد پذیرش است ـ این است که برای هر چیزی که در جهان می‌بینیم پاسخ گو نیست.

محققین نشان دادند در جهان و مخصوصا در کهکشان ما جاذبه ای بیش از مقداری وجود دارد که توسط مواد قابل رویت تولید می شوند.

این تناقض با فرض حضور ماده تاریک توضیح داده شده است. یک نیروی اسرار آمیز در جهان که ما قادر به مشاهده آن نیستیم و تمام این جاذبه اضافی را تولید می کند. اما علی رغم چند دهه تحقیق و چندین نامزد برای اجزای تشکیل دهنده ماده تاریک، محققین هنوز سرنخی از این وجود نامرئی ندارند.

از سوی دیگر رویکرد ورلینده می گوید ما اصلا نیازی به ماده تاریک نداریم، تنها باید در مورد جاذبه تجدید نظر کنیم. به عبارت دیگر جاذبه یک عارضه جانبی است نه علت آنچه که در جهان رخ می دهد.

در تمام شش سال گذشته این فرضیه نا آزموده باقی ماند. اما اکنون یک تیم از محققین دانشگاه لیدن هلند برای اولین بار آن را آزمایش کردند ونشان دادند شواهدی وجود دارد که می تواند از آن حمایت کند.

این تیم با سرپرستی مارگوت بروور به توزیع ماده در بیش از ۳۳،۰۰۰ کهکشان نگاه کردند، و می گویند که می توان آن را بدون وجود ماده تاریک و با استفاده از فرضیه ورلینده توضیح داد.

در این تحقیق از مطالعه چیزی به نام همگرایی گرانشی استفاده شد. این همگرایی گرانشی نحوه خم کردن نور در کهکشان های نزدیک تر به ما نسبت به کهکشان های دورتر است. این یک راه خوب برای اندازه گیری میزان ماده تاریک در کهکشان است.

اما این تیم متوجه شد اگر از نظریه اصلاح شده جاذبه ورلینده استفاده کنند، نتایج بدون افزودن ماده تاریک نیز معنی دار خواهند بود.

این تیم نتایج را با پیش بینی های نظریه نسبیت عام انیشتین و پیش بینی های ورلینده مقایسه کردند و متوجه شدند که در هر دو جواب می دهد. اما آن ها همچنین دریافتند که پیش بینی ورلینده بدون نیاز به ماده تاریک با نتایج جور در می آید. از سوی دیگر وجود ماده تاریک نیازمند چهار پارامتر دیگر نیز هست.

بروور می گوید "مدل ماده تاریک در واقع کمی بهتر از مدل با داده های پیش بینی ورلینده است اما از نظر ریاضی پیش بینی ورلینده نیازی به هیچ پارامتر آزادی ندارد، در حالی که ماده تاریک به آن نیاز دارد. سپس متوجه خواهید شد مدل ورلینده در عمل بهتر جواب می دهد."

نکته مهم این است که این تنها مرحله اول از آزمون فرضیه ورلینده محسوب می شود و هنوز باید بیش از این‌ها در مورد آن آزمایش انجام شود تا مورد قبول واقع شده و ماده تاریک را کنار زند.

همچنین نظریه ورلینده شاید ما را از شر ماده تاریک خلاص کند اما با سایر موارد دیده شده در جهان همخوانی ندارد. برای روشن شدن موضوع می توان گفت درک ما از جاذبه بر اساس نظریه نسبیت عام انیشتین به این زودی ها کنار نخواهد رفت اما نظریه ورلینده نیز خود را کنار نخواهد کشید.