Wątpliwości co do teorii względności Einsteina: do zrozumienia praw wszechświata może być potrzebna nowa teoria


Grawitacja we wczesnym wszechświecie mogła być znacznie silniejsza niż obecnie. Ten spadek siły grawitacji mógł przyczynić się do przyspieszonej ekspansji wszechświata. Koncepcja „ciemnej energii” została wprowadzona około trzy dekady temu, aby wyjaśnić to przyspieszenie. Jednak ostatnie spostrzeżenia sugerują, że ciemna energia może nie być konieczna, co sugeruje, że teoria względności wymaga rewizji. Temat ten został omówiony w artykule w Nature Communications.

Inicjatorami byli naukowcy, którzy współpracowali przy projekcie Dark Energy Survey. Rdzeń projektu obejmuje potężne teleskopy tworzące trójwymiarową mapę odległego wszechświata. Teleskopy te rejestrują obrazy bardzo odległych - a zatem starożytnych - galaktyk.

Podczas mapowania kluczowe jest zidentyfikowanie przypadków, w których światło z odległej galaktyki jest zniekształcane przez pole grawitacyjne bliższej galaktyki. Powszechna wiedza fizyczna mówi nam, że światło, które zazwyczaj podróżuje w linii prostej, zakrzywia się wokół masywnych obiektów, tworząc soczewkę grawitacyjną. Stopień ugięcia światła pozwala naukowcom zmierzyć siłę pola grawitacyjnego i porównać ją z masą galaktyki.

Proces ten jest dość fascynujący. Rozumiemy, w jaki sposób kilogram dowolnego materiału wywiera przyciąganie grawitacyjne, niezależnie od tego, czy jest to odważnik, czy kilogram piór. Podstawowe równania (wystarczy fizyka Newtona, bez potrzeby stosowania teorii Einsteina) przewidują siłę grawitacji w danej odległości. Przewidywania te zależą od stałej grawitacyjnej. Pozostaje jednak pytanie: Czy ta stała jest naprawdę niezmienna? Czy zawsze była stała na przestrzeni dziejów?

Dzięki skrupulatnym obserwacjom naukowcy zebrali wystarczającą ilość soczewek grawitacyjnych, aby zmapować zachowanie grawitacji w różnych epokach, od miliardów lat temu do dnia dzisiejszego. Oto intrygujące odkrycie: około 6-7 miliardów lat temu grawitacja była zgodna z równaniami Einsteina, działając jako sterylna, wysoce przewidywalna siła. Jednak między 3-5 miliardami lat temu wydaje się, że identyczne masy generowały znacznie słabsze pola, co wskazuje, że grawitacja osłabła niezależnie. Z tym okresem zbiega się enigmatyczne przyspieszenie ekspansji Wszechświata. Wygląda na to, że „spowolnienie” grawitacji spowodowało, że Wszechświat rozprzestrzenił się bardziej energicznie. W tym kontekście pojęcie „ciemnej energii” staje się zbędne (i nie należy go mylić z „ciemną materią”, która jest odrębna).

Co najważniejsze, zastosowana metodologia badawcza opiera się na kryteriach niezależnych od jakichkolwiek początkowych hipotez, zapewniając obiektywność. Jednak biorąc pod uwagę wyjątkową delikatność tych obserwacji, błędy są możliwe. Dlatego też naukowcy donoszą o odkryciu tego efektu z „wysokim prawdopodobieństwem”, choć nie z absolutną pewnością. Teoretycy spekulują, że prawa fizyki, w obecnym rozumieniu, nie są niezmienne, ale zmienne. Na przykład niedawna hipoteza sugeruje, że grawitacja, po zmniejszeniu się na odległość, może nagle się nasilić. Obserwowane zjawisko zmienia się jednak w czasie, a nie na odległość. Wygląda na to, że stała grawitacyjna może wcale nie być taka stała.

Jaki może być tego powód? Jest zbyt wcześnie, aby o tym dyskutować

Po pierwsze, naukowcy mierzą grawitację, obserwując tak zwane studnie grawitacyjne, które są zagłębieniami w czasoprzestrzeni utworzonymi przez masywne ciała, w tym nas. Około 3 miliardy lat temu studnie te stały się mniej głębokie. Rodzi to pytania: Czy grawitacja słabnie, czy też zmienia się właściwość przestrzeni, która staje się mniej elastyczna lub bardziej obwisła?

Po drugie, odległość do galaktyki, a tym samym epoka, w której jest obserwowana, jest zwykle szacowana na podstawie przesunięcia ku czerwieni. Dzieje się tak, ponieważ ekspansja Wszechświata sprawia, że odległe obiekty wydają się bardziej czerwone niż te bliższe. Rodzi to jednak pytanie: Co jeśli fotony tracą energię po drodze i wydają się czerwone, zmieniając nasze zrozumienie?

Jeśli zaobserwowaliśmy zmianę w grawitacji, pytanie dlaczego pozostaje bez odpowiedzi, ponieważ natura grawitacji wciąż nie jest w pełni zrozumiała. Teoria Einsteina opisuje grawitację jako zagłębienie w czasoprzestrzeni spowodowane przez masę, odnosząc się do tego „jak”, ale nie „dlaczego”. Mechanika kwantowa sugeruje, że siły są przenoszone przez cząstki, a w przypadku grawitacji przez grawitony, które nie zostały jeszcze odkryte, pozostawiając grawitację jako głęboką tajemnicę.

Znajdujemy się w niepewności i tylko nowa, kompleksowa teoria może ją rozwiązać. Teoria względności nie jest skończona; przewiduje zjawiska takie jak soczewki grawitacyjne i studnie. Dyskusja dotyczy udoskonalenia niektórych równań teorii, uznając, że prawa natury mogą ulec zmianie.

---

Amon
www.strefa44.pl
www.strefa44.com.pl