В поисках истины: квантовая гравитация против темной материи

Новая теория квантовой гравитации , предложенная учеными из Университетского колледжа Лондона, Джонатаном Оппенгеймом и Андреа Руссо, предлагает решение одной из величайших загадок современной астрономии – аномального вращения галактик, которое традиционно объясняли наличием темной материи. Исследователи утверждают, что их теория может объяснить наблюдаемые эффекты без привлечения этого неуловимого вида материи.

Основной проблемой астрономии является то, что внешние участки галактик вращаются слишком быстро по отношению к предполагаемой массе, что традиционно приводило к гипотезе о существовании темной материи. Несмотря на многолетние исследования и затраты в миллиарды долларов, прямых доказательств ее существования не найдено.

В качестве альтернативы, в 1980-х годах физик Мордехай Мильгром предложил идею о том, что на галактическом масштабе законы движения Ньютона могут действовать иначе, что получило название Модифицированной Ньютоновской Динамики (MOND). Однако до сих пор эта теория не нашла широкой поддержки из-за отсутствия убедительных доказательств и необходимости изменения общепринятых законов динамики.

Теория Оппенгейма и Руссо основывается на идее, что относительность является классической, но в то же время стохастической, т.е. имеет случайный характер, подобный броуновскому движению частиц в жидкости. Это позволяет сочетать квантовую механику и теорию относительности в математически согласованной манере. В их работе показано, что на галактическом масштабе гравитация может варьироваться на малые, но случайные величины, что и создает дополнительную гравитационную силу, удерживающую галактики вместе.

Суть нового подхода заключается в том, что в условиях низких ускорений, таких как на окраинах галактик, изменения, вызванные гравитационным полем, действуют как энтропийная сила, вызывая отклонение от теории общей относительности Эйнштейна. Эта энтропийная сила, как утверждают исследователи, может объяснить кривые вращения галактик без необходимости прибегать к гипотезе о темной материи.

Несмотря на перспективность новой теории, Оппенгейм и Руссо призывают к осторожности и подчеркивают необходимость дальнейших исследований, в том числе симуляций броуновского движения пространства-времени и его влияния на массы. Дальнейшие эксперименты могут подтвердить или опровергнуть эту теорию, что окажет значительное влияние на поиски темной материи и понимание структуры Вселенной.