Темная материя 4. - Дорогая модифицированная ньютоновская динамика - пора петь новые песни!

Этан Зигель, Starts with a bang
6 октября 2009 года

Первая часть
Вторая часть
Третья часть
Третья с половиной часть

You're sweet as a honey bee
But like a honey bee stings
You've gone and left my heart in pain
All you left is our favorite song
The one we danced to all night long
It used to bring sweet memories
Of a tender love that used to be


Now it's the same old song
But with a different meaning
Since you been gone --The Four Tops

Все, кто был со мною со времени начала нашей серии, посвященной Темной Материи, включая части I, II, III, и 3.5, знают, что я большой сторонник этой теории. Я думаю, что базируясь на всем, что мы знаем, это самое простое и наиболее вероятное объяснение того, почему -- в галактических масштабах и более - Вселенная ведет себя именно так.

Однако, одно из ключевых сделанных нами наблюдений, может также объясняться и по-другому. Видите ли, когда мы смотрим на спиральную галактику - такую, как эта:

мы можем измерить скорость ее вращения. Мы можем посмотреть на центральную часть галактики, точки в середине диска, а также на его краю. Если там только звезды и газ (т.е. нормальная материя), мы могли бы ожидать, что внешние края диска вращаются медленнее, чем внутренние его части - так же, как внешние планеты вращаются вокруг Солнца медленнее внутренних.

Но на самом деле так не происходит. Внешние края диска вращаются с той же скоростью, что и внутренние части. Очень просто увидеть разницу между ожиданиями и наблюдениями.

Для этого есть всего два возможных объяснения. Первое - наличие темной материи. В дополнение к массе других объясненных вещей, гало диффузной темной материи вокруг галактики могло бы объяснить очень просто ее вращение.

Но другая возможность - что ньютоновская модель гравитации может изменяться для очень маленьких ускорений. Насколько маленьких? Для изменения скорости около 1 нанометра в секунду за секунду. Поэтому, если модифицировать второй закон Ньютона так, чтобы добавить это минимальное ускорение, можно объяснить такое поведение практически для любой спиральной галактики.

Но давайте возьмем эту теорию (Модифицированную Ньютоновскую Динамику (МОНД) и попробуем применить ее к другим явлениям.
1.) например, к галактикам с низкой поверхностной яркостью, как на фото выше, чтобы увидеть, дает ли теория рациональное предсказание.



2.) или к галактикам, движущимся в сверхскоплениях.


3.) или к структурам, формирующим Вселенную.

Как можно уже догадаться, во всех трех случаях, МОНД терпит неудачу! Теория делает предсказания, совершенно не отвечающие наблюдениям.

Итак, каков же конец этой истории? Я имею в виде, что МОНД поет песни вроде "мы предсказываем кривые вращения галактик" уже с 1983 года, но в то же время, столько же времени она неспособна объяснить другие вещи.

И почему Природа должна идти на сделку с этим? Почему некоторые журналы (как Нью-Сайнтист) декларируют, что в теориях Темной Материи есть трещины?

Потому, что кто-то (я полагаю, это Хонгжен Жао (HongSheng Zhao), один из авторов этой статьи, который так любит выпускать пресс-релизы и модифицировать гравитацию) продолжает продвигать эту теорию, как будто она чему-то нас научит. Догадайтесь чему? Кривая вращения галактик - единственная вещь, для которой МОНД достаточно хороша! МОНД не годится для всего остального, и Темная Материя - годная для всего остального - хороша для объяснения и вращения галактик тоже!

Спасибо всем, кто обратил мое внимание на это. Итак, Темная Материя: все в порядке, МОНД: по-прежнему ужасно недостаточна. Теперь, возможно, мы сможем подвигнуть редакторов и референтов не только на контроль качества данных, но и на обоснованность сделанных заключений публикуемых у них статей.

Я начну слушать песни МОНД снова, как только она начнет объяснять те вещи, которые сейчас она не объясняет. Но не раньше. Не понимаю, почему остальные не поступают так же.