W latach 70. teorie Izaaka Newtona zostały gruntownie przeanalizowane. Stało się to po tym, jak astrofizyk odkrył rodzaj „anomalii” w pobliskiej galaktyce.
Newton jest powszechnie uważany za jednego z najbardziej wpływowych myślicieli wszechczasów i kluczową postać rewolucji naukowej. Po raz pierwszy opublikowana w 1687 roku, jego książka, The Mathematical Foundations of Natural Philosophy, opisuje trzy prawa ruchu i prawo uniwersalnego przyciągania. Jego praca, która stała się podstawą teorii względności Alberta Einsteina, sugerowała, że im dalej planeta znajduje się od Słońca, tym wolniej obraca się z powodu krzywej grawitacyjnej we wszechświecie.
Ale astrofizyk z lat siedemdziesiątych zaczął kwestionować wszystko, czego nauczano przez ostatnie 300 lat, kiedy gwiazdy w odległej galaktyce poruszały się ze stałą prędkością. Jest to opisane w filmie „The Secret of Dark Matter” na Amazon Prime.
Dlaczego astrofizycy są przekonani o istnieniu tajemniczej, niewidzialnej materii we wszechświecie?
Ponieważ wszechświat nie byłby tym, czym jest bez ciemnej materii, nie byłoby wystarczającej grawitacji, aby gwiazdy i galaktyki obracały się z obserwowanymi przez nas prędkościami.
Historia ta rozpoczęła się w latach trzydziestych, ale pytanie to zadała dopiero w latach siedemdziesiątych amerykańska naukowiec Vera Rubin. Vera, młoda matka trójki dzieci, postanowiła specjalizować się w dziedzinie, w której konkurencja ze strony kolegów nie była zbyt ostra.
Vera Rubin
Zamiast obserwować czarne dziury, zainteresowała się gwiazdami galaktyki Andromedy. Sir Isaac Newton nauczył nas, że w naszym Układzie Słonecznym planeta znajduje się dalej od Słońca, tym wolniej się obraca. Dlatego Vera spodziewała się, że prędkość rotacji gwiazd w galaktyce Andromedy będzie mieściła się w tej samej malejącej krzywej, ale wszystko okazało się błędne.
Prędkość obrotu gwiazd pozostawała stała, niezależnie od ich odległości od centrum galaktyki
Dr Saul Perlmutter, jeden z twórców teorii ciemnej materii, zauważył, że to Rubin jako pierwszy zauważył oznaki istnienia ciemnej materii w galaktykach:
– Spodziewała się, że gwiazdy będą się poruszać coraz wolniej, gdy oddalają się od centrum galaktyki, ponieważ będą odczuwać mniejsze przyciąganie grawitacyjne. Tak się jednak nie stało – nadal „jechali” dalej i dalej ze stałą, dużą prędkością.
„To, co było prawdą w przypadku Układu Słonecznego, wcale nie było prawdą w przypadku tej galaktyki. To postawiło przed Rubinem pytanie, czy zmodyfikować teorię Newtona, czy też porozmawiać o odkryciu nowej, niezwykle ciężkiej materii, która stworzyłaby niezbędną grawitację, aby równania te odpowiadały rzeczywistości.
“Nieśmiała Vera nie odważyła się zaprzeczyć wielkiemu Newtonowi i dlatego wybrała drugie rozwiązanie – ukrytą masę, która pozwala gwiazdom obracać się równie szybko, bez rozpraszania się po całym wszechświecie”.
Jednak wielu naukowców naszych czasów już kwestionuje istnienie najciemniejszej materii. Wśród nich był francuski fizyk Etienne Klein:
„Idea ciemnej materii polega na tym, że istnieją anomalie w zachowaniu i dynamice galaktyk. Aby je zrozumieć, zakładamy, że istnieje niewidzialna ciemna materia, która wpływa na ruch galaktyk. Ale pochodzenie i charakter tego problemu pozostają nieznane ”.
Dlatego naukowcy wciąż są zdezorientowani samym istnieniem ciemnej materii, która ich zdaniem stanowi około 85% materii we wszechświecie. Wielu, zainspirowanych obserwacjami, które nie pasują do tej teorii, nadal spiera się o różne modyfikacje praw grawitacji Newtona.
Przedstawione teorie obejmują zmodyfikowaną dynamikę Newtona, grawitację tensorowo-wektorowo-skalarną lub grawitację entropiczną, które próbują wyjaśnić wszystkie formy materii we wszechświecie, a nie tylko większość „ciemnej” materii.
Źródło: history.com
Redakcja i tłumaczenie: Dmitry Kolupaev
