暗黒物質：革命は物理学にやってくるのか？

暗黒物質とは何ですか？ 観測されたことはありませんが、科学者たちはそれが宇宙の物質の85％を占めていると推定しています。 簡単に言えば、暗黒物質が何であるかは誰にもわからないということです。 1960世紀以上前、ケルビン卿は私たち自身の銀河の星の速度の説明としてそれを提供しました。 数十年後、スウェーデンの天文学者クヌート・ルントマルクは、宇宙には私たちが観察できるよりもはるかに多くの物質が含まれているに違いないと指摘しました。 70年代からXNUMX年代にかけての科学者たちは、これまで以上に複雑な技術を使用して、この神秘的な物質が何であるかを解明しようとしてきました。 しかし、ますます多くの物理学者は、その答えは次のようなものはないということかもしれないと疑っています 暗黒物質 まったく。

バックストーリー

科学者はさまざまな方法で遠くの物質を観察することができます。 有名なハッブル望遠鏡などの機器は可視光を測定し、電波望遠鏡などの他の技術は目に見えない現象を測定します。 科学者は多くの場合、データの収集に何年も費やし、それを分析して、自分が見ているものを最もよく理解します。


ますます多くのデータが入ってくるにつれて豊富に明らかになったのは、銀河が期待通りに振る舞っていなかったということでした。 いくつかの銀河の外縁にある星は、あまりにも速く動いていました。 銀河は重力によって一緒に保持されます。重力は、質量の大部分が存在する中心で最も強くなります。 円盤銀河の外縁にある星は非常に速く動いていたので、そこにある観測可能な物質によって生成された重力は、それらが深宇宙に飛び出すのを防ぐことができなかったでしょう。

科学者たちは、これらの銀河には、現在私たちが観察できるよりも多くの物質が存在しているに違いないと考えました。 何か 星が飛び去るのを防いでいるに違いない、そして彼らはそれを何かと呼んだ 暗黒物質。 彼らは、それが引力を持たなければならないことを除いて、それがどんな特性を持っているのかを実際に言うことができませんでした、そしてそれはかなりあるに違いありません。 実際、宇宙の大部分（なんと85％）は暗黒物質でなければなりません。 そうでなければ、銀河は、彼らがそうしているように見える限り、固執することができなかっただろう。 何兆もの星を定位置に保つのに十分な重力がなかったので、それらは崩壊したでしょう。

科学に関して言えば、あなたが観察できない何かの問題は、それについて多くを語ることが難しいということです。 暗黒物質は、可視光、電波、X線の原因となる電磁力と相互作用しないため、私たちの証拠はすべて間接的です。 科学者たちは暗黒物質を観察し、その理論に基づいて予測を行う方法を模索してきましたが、あまり成功していません。

考えられる解決策

ニュートンの重力理論は、ほとんどの大規模なイベントをかなりよく説明しています。 ヤンキースの試合で始球式を投げることから星座の動きまで、すべてがニュートンの理論を使用して説明することができます。 ただし、理論は絶対確実ではありません。 たとえば、アインシュタインの一般相対性理論と特殊相対性理論は、ニュートンの理論では不可能だったデータを説明しました。 ニュートンの理論は圧倒的多数のケースで機能し、方程式がはるかに単純であるため、科学者は依然としてニュートンの理論を使用しています。

暗黒物質は、ニュートン物理学をデータと調和させる方法として提案されました。 しかし、和解の代わりに、修正された理論が必要な場合はどうでしょうか。 これは、モルデハイミルグロムという名前のイスラエルの物理学者が入り口を作る場所です。 彼は重力理論（修正ニュートン力学または「修正ニュートン力学」と呼ばれる）を開発しました。月」と略して）1982年に、円盤銀河の端など、重力が非常に弱くなると、重力の機能が異なると仮定しました。

彼の理論は単純ではありません 説明します 銀河の振る舞い; それ 予測 彼ら。 理論の問題は、彼らがほとんど何でも説明できるということです。 部屋に入ってライトが点灯しているのを見ると、太陽からの宇宙線が部屋を照らすのにちょうどいい方法で隠された鏡に当たっているという理論を発展させることができます。 別の理論は、誰かが照明スイッチをフリックしたというものかもしれません。 良い理論と悪い理論を区別するXNUMXつの方法は、どの理論がより良い予測を行うかを確認することです。

Mondの最近の分析は、標準的な暗黒物質モデルよりもはるかに優れた予測を行うことを示しています。 つまり、暗黒物質は銀河の振る舞いを非常によく説明できますが、予測力はほとんどなく、少なくともこの面では劣った理論です。


暗黒物質とモンドのスコアを確定できるのは、より多くのデータと討論だけです。 しかし、モンドが最良の説明として受け入れられるようになると、何十年にもわたる科学的コンセンサスが打ち砕かれ、宇宙のより神秘的な特徴のXNUMXつがはるかに正常になります。 修正された理論は、暗くて見えない力ほどセクシーではないかもしれませんが、より良い科学であるという利点があるだけかもしれません。