Site icon Arena IT

Teoria atracției universale a lui Newton pusă sub semnul întrebării

Cred că știți cu toții despre legenda cu mărul care i-a dat ideea lui Isaac Newton să formuleze legea gravității universale, nu?

Conform legendei, tânărul fizician se afla sub un copac, în momentul în care un măr i-a căzut în cap. Acesta ar fi fost momentul în care el a putut explica ceea ce avea să formuleze mai târziu sub forma Legii atracţiei universale.

În realitate, lucrurile nu au stat tocmai aşa. Adevărul este că, pe când se afla la conacul Woolsthorpe, a observat de la distanţă cum un măr cade din copac. Asta l-a făcut să se întrebe de ce fructul a avut în momentul căderii o traiectorie dreaptă şi nu una oblică. La 5 iulie 1687, omul de ştiinţă britanic a publicat pentru prima dată principiul conform căruia fiecare corp din Univers este atras de un alt corp, cu o forţă direct proporţională cu produsul maselor lor şi invers proporţională cu distanţa dintre ele, ridicată la puterea a doua. Volumul a fost intitulat Philosopiae Naturalis Principia Mathematica, sau, pe scurt, Principia.

Sir Isaac Newton a murit la 20 martie 1727, în Kensington şi a fost înmormântat în abaţia Westminster din Londra. Mărul din curtea conacului Woolsthorpe continuă să crească şi astăzi, deși nu prea arată a mai da rod:

 

Peste secole, mult mai aproape de Black Friday-ul de anul acesta :P, o echipă de astrofizicieni a dezvăluit o descoperire neobișnuită despre care spun că pare să pună la îndoială înțelegerea actuală a gravitației, bazată pe legea gravitației universale a lui Newton, potrivit unei lucrări publicate recent.

Afirmația controversată, publicată în Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, pare să fie în concordanță cu interpretări alternative despre una dintre cele mai misterioase interacțiuni fundamentale ale fizicii.

În noul lor studiu, o echipă internațională de astrofizicieni afirmă că au ajuns la această descoperire în timp ce cercetau roiuri stelare deschise. Aceste formațiuni sunt create în urma apariției unui nor de gaz în urma nașterii a mii de stele într-un timp relativ scurt, ale cărui rămășițe sunt ejectate în momentul în care aceste roiuri de stele se aprind și încep să se extindă, ceea ce poate duce la formarea a câtorva zeci, până la câteva mii de stele noi.

Rolul gravitației în acest proces implică modul în care forțele gravitaționale slabe servesc, în esență, drept clei care conține aceste roiuri de stele și le ține împreună. Capabile să supraviețuiască timp de sute de milioane de ani, aceste roiuri încep să piardă stele în timp, ceea ce duce la formarea unei perechi de „cozi de maree”, dintre care una este trasă în spatele roiului stelar deschis în timp ce este propulsat prin spațiu, în timp ce cealaltă iese în fața formațiunii.

Pe baza legii gravitației universale a lui Newton, ne-am aștepta ca procesul prin care diferitele stele din cluster să fie repartizate în una dintre aceste cozi de maree să fie complet aleatoriu. Cu toate acestea, nu a fost cazul, potrivit echipei implicate în studiul recent, care a descoperit că una dintre cele două cozi a fost în mod clar capabilă să își depășească omologul care captează stele.

În clusterele pe care le-am studiat, coada din față conține întotdeauna semnificativ mai multe stele în apropierea clusterului decât coada din spate, potrivit Dr. Jan Pflamm-Altenburg, de la Institutul Helmholtz de Radiații și Fizică Nucleară.

Asimetria dintre numărul de stele din coada din față și cea din spate testează teoria gravitațională, au scris autorii în lucrarea lor.

Dr. Tereza Jerabkova, unul dintre coautorii lucrării, spune că echipa de cercetători a fost prima care a dezvoltat metoda pe care au folosit-o pentru a calcula numărul de stele care se alocă în cadrul perechii de cozi de maree din roiurile stelare.

Când am analizat toate datele, am întâlnit [o] contradicție cu teoria actuală, a declarat Jerabkova, adăugând că nivelul de precizie al datelor pe care echipa le-a avut la dispoziție în datele de sondaj ale misiunii de pionierat Gaia a ESA a fost „indispensabil” pentru a face observațiile lor.

Dacă nu conceptul newtonian acceptat în mod tradițional al gravitației, atunci spre ce păreau să indice aceste noi date contradictorii în ceea ce privește cea mai slabă dintre cele patru forțe fundamentale?

Echipa de cercetare consideră că o teorie a gravitației care implică ceea ce este cunoscut în mod corespunzător sub numele de dinamica newtoniană modificată (MOND) ar putea oferi răspunsul. Susținătorii MOND susțin că observațiile asupra galaxiilor și a proprietăților acestora indică necesitatea unor modificări ale legii gravitației universale a lui Newton. În mod semnificativ, astfel de idei ar putea rezolva probleme cum ar fi chestiunea materiei întunecate, oferind modele alternative pentru a explica comportamentul galaxiilor, care, în multe cazuri, nu par să se supună legilor fizicii așa cum le înțelegem în prezent.

Pur și simplu, conform MOND, stelele pot părăsi un roi prin două uși diferite, spune Pavel Kroupa, autorul principal al studiului, care a adăugat că acolo unde o „ușă” duce la coada de maree orientată spre înainte, iar cealaltă la cea din spatele roiului.

Cu toate acestea, după cum notează Kroupa, „prima este mult mai îngustă decât cea de-a doua – deci este mai puțin probabil ca o stea să părăsească clusterul prin ea”. Pe de altă parte, teoria gravitațională a lui Newton prezice că ambele uși ar trebui să aibă aceeași lățime, spune Kroupa.

Personal, mă bucur că noile observații nu au apărut după ce o stea a lovit Pământul! 🙂

Exit mobile version