Модифицированная ньютоновская динамика

От / / Оставьте комментарий

Оглавление1 Модифицированная ньютоновская динамика1.1 История и цель MOND1.2 Основные идеи MOND1.3 Проблемы и ограничения MOND1.4 История наблюдений и проблемы1.5 Применимость […]

'Астрономические гипотезы', 'Астрофизика', 'Классическая механика', 'Небесная механика', 'Нерешенные задачи по физике', 'Нерешенные проблемы астрономии', 'Темная материя', 'Теории гравитации', 'Тьма', 'Физика за пределами Стандартной модели', Astronomical hypotheses, Astrophysics, Celestial mechanics, Classical mechanics, Dark matter, Darkness, Physics beyond the Standard Model, Theories of gravity, Unsolved problems in astronomy, Unsolved problems in physics

Оглавление

Модифицированная ньютоновская динамика

  • История и цель MOND

    • Модифицированная ньютоновская динамика (MOND) была предложена Мордехаем Мильгромом в 1982 году.  
    • Основная цель MOND — объяснить кривые вращения галактик без привлечения темной материи.  
    • MOND не получила широкого признания, так как большинство астрофизиков поддерживают модель лямбда-МЧР.  

  • Основные идеи MOND

    • MOND модифицирует законы Ньютона для объяснения малых ускорений, характерных для внешних областей галактик.  
    • Теория предсказывает, что масса центра Галактики влияет на орбиты объектов пояса Койпера.  
    • MOND пытается объяснить акустические пики космического микроволнового фона и скопление пуль.  

  • Проблемы и ограничения MOND

    • MOND не объясняет релятивистские эффекты, такие как гравитационное линзирование и гравитационные волны.  
    • Скопления галактик демонстрируют остаточное расхождение в массе даже при анализе с помощью MOND.  
    • MOND не является релятивистской теорией, что ограничивает её применение.  

  • История наблюдений и проблемы

    • Проблема недостающей массы была выявлена в 1930-х годах и подтверждена в 1960-х и 1970-х годах.  
    • MOND предлагает новый закон эффективной силы тяжести, который связывает истинное ускорение объекта с ньютоновским.  
    • MOND предсказывает, что при ускорениях ниже 1,2 × 10-10 м/с2 динамика отклоняется от ньютоновской.  

  • Применимость MOND

    • MOND объясняет скорости звезд, соответствующие наблюдениям для широкого диапазона расстояний от галактических центров масс.  
    • Величина a0, равная 1,2 × 10-10 м/с2, определяет расстояние, на котором ньютоновская динамика и MOND расходятся.  
    • В пределах Солнечной системы влияние a0 подавляется гравитационными полями Солнца и планет.  

  • Ограничения и перспективы

    • MOND не была подтверждена в национальных лабораториях и на траекториях межпланетных космических аппаратов.  
    • Современные гравиметры не могут зафиксировать изменения ниже 0,012 микрогал.  
    • MOND продолжает привлекать внимание астрофизиков, несмотря на ограничения.  

  • Гравитационные эффекты в Солнечной системе

    • Межпланетный космический аппарат на расстоянии Нептуна испытывает классическую ньютоновскую гравитацию.  
    • Для небольших астероидов гравитационные эффекты сравнимы с эффектом Ярковского.  

  • Влияние Солнца на межзвездную гравитацию

    • Влияние Солнца на межзвездную гравитацию не снижается до порога a0 до расстояния 41 световой день.  
    • “Вояджер-2” находится в межзвездной среде с 2012 года.  

  • Объяснение вращательных эффектов галактик

    • MOND объясняет значительные наблюдаемые вращательные эффекты галактик без темной материи.  
    • Закон Милгрома модифицирует второй закон Ньютона или закон обратного квадрата всемирного тяготения.  

  • Статус закона Милгрома

    • Закон Милгрома не является полной теорией, а лишь эмпирически обоснованным вариантом.  
    • Он требует объяснения более фундаментальными понятиями.  

  • Альтернативные гипотезы

    • Предложены полные классические гипотезы, соответствующие закону Милгрома.  
    • Некоторые гипотезы получили развитие в релятивистских теориях.  

  • Различия между сторонниками MOND и ΛCDM

    • Сторонники MOND подчеркивают важность предсказаний в масштабах галактик.  
    • Сторонники ΛCDM требуют высокого уровня космологической точности.  

  • Данные наблюдений за MOND

    • MOND предсказывает плоские кривые вращения и связь между массой и скоростью вращения.  
    • Наблюдается тесная корреляция между распределением массы барионов и кривой вращения.  
    • MOND предсказывает зависимость между ускорением звезды и массой темной материи.  

  • Стабильность галактик

    • MOND стабилизирует дисковые галактики в режиме deep-MOND.  
    • В ньютоновском режиме галактики должны демонстрировать несоответствие массы.  

  • Приливные карликовые галактики

    • Приливные карликовые галактики демонстрируют массовые расхождения, что согласуется с MOND.  
    • Многие карликовые галактики вокруг Млечного Пути и Андромеды могут быть приливными карликовыми галактиками.  

  • Нарушение принципа сильной эквивалентности

    • В 2020 году обнаружены статистически значимые доказательства нарушения принципа сильной эквивалентности.  
    • Эффект согласуется с модифицированной ньютоновской динамикой и не совместим с приливными эффектами в модели лямбда-МЧР.  

  • Обзор карликовых галактик

    • Наблюдаемые деформации карликовых галактик в скоплении Форнакс несовместимы с ΛCDM, но согласуются с MOND.  
    • Отсутствие карликов с низкой поверхностной яркостью ближе к центру скоплений также согласуется с MOND.  

  • Исследование рассеянных звездных скоплений

    • Асимметрия в популяции передних и задних приливных хвостов и время жизни скоплений несовместимы с ньютоновской динамикой, но согласуются с MOND.  

  • Кривые вращения галактик

    • Холодная темная материя не может объяснить кривые вращения галактик, в то время как MOND может.  

  • Двойные объекты

    • Ускорение 26 615 двойных объектов систематически отклоняется от ньютоновской динамики, но соответствует MOND.  

  • Ранние галактики Вселенной

    • Самые ранние галактики Вселенной сформировались и росли слишком быстро для ΛCDM, но согласуются с MOND.  

  • Полные гипотезы MOND

    • Закон Милгрома требует включения в полную гипотезу для удовлетворения законам сохранения.  
    • AQUAL и QUMOND изменяют гравитационный член в лагранжиане, интерпретируя закон Милгрома как модификацию ньютоновской гравитации.  
    • TeVeS использует локальный лагранжиан и сталкивается с проблемами при анизотропии космического микроволнового фона и времени жизни компактных объектов.  

  • Эффект внешнего поля

    • Закон Милгрома нелинейен по ускорению, что приводит к эффекту внешнего поля.  
    • Эффект внешнего поля подразумевает фундаментальный разрыв с принципом сильной эквивалентности.  

  • Отзывы и критика

    • Закон Милгрома объясняет ряд галактических явлений, но многие физики отвергают идею модификации классической динамики.  
    • Предлагаются различные объяснения успеха закона, включая поведение темной материи и диполярную темную материю.  
    • Самая серьезная проблема для MOND — несоответствие остаточной массы в скоплениях галактик.  

  • Проблемы с MOND

    • Нейтрино с энергией 2 эВ не объясняют наблюдения скопления в MOND.  
    • MOND становится заметным только на расстоянии Mpc от центра.  
    • Для скоплений необходимы нейтрино с энергией 1,8 эВ.  

  • Наблюдения и противоречия

    • Наблюдение пары сталкивающихся скоплений галактик “Пулевое скопление” создает проблемы для MOND.  
    • В MOND темная материя должна быть сосредоточена в областях с видимой массой, но в ΛCDM она смещена.  
    • В некоторых сверхдиффузионных галактиках, таких как NGC 1052-DF2, темная материя не обнаружена, но это может быть связано с неправильным расстоянием.  

  • Космические и теоретические трудности

    • MOND не объясняет анизотропию космического микроволнового фона.  
    • MOND сталкивается с трудностями при объяснении формирования структуры.  
    • MOND плохо согласуется с профилем дисперсии скоростей шаровых скоплений и профилем температуры скоплений галактик.  
    • MOND предсказывает, что скорость света отличается от скорости гравитации, что противоречит современным измерениям.  

  • Теоретические и экспериментальные тесты

    • Обнаружение частиц, подходящих для темной материи, подтверждает ΛCDM.  
    • MOND можно протестировать в Солнечной системе с помощью миссии LISA Pathfinder.  
    • MOND можно проверить в астрофизических тестах, таких как исследование изолированных галактик и двойных звездных систем.  
    • MOND можно протестировать с помощью зависимости радиального ускорения от красного смещения.  

Полный текст статьи:

Модифицированная ньютоновская динамика

Нет связанных сообщений

Оставьте комментарий

Прокрутить вверх