Υπάρχει ένα μεγάλο πρόβλημα με τη βαρύτητα – Τι ανακάλυψαν οι επιστήμονες

Τα τελευταία 100 χρόνια, η επιστημονική κατανόηση της βαρύτητας βασιζόταν στη θεωρία της γενικής σχετικότητας του Άλμπερτ Αϊνστάιν.

Αυτή η θεωρία, που έχει επιβεβαιωθεί μέσα από αμέτρητα πειράματα και παρατηρήσεις, υποστηρίζει ότι η βαρύτητα επηρεάζει όχι μόνο τον χώρο, αλλά και τον χρόνο, λειτουργώντας σε τέσσερις διαστάσεις.

Όπως σημειώνει ο Robin Wen, επικεφαλής συγγραφέας νέας μελέτης: «Η θεωρία της σχετικότητας υπήρξε θεμέλιο για την κατανόησή μας του σύμπαντος — από τη Μεγάλη Έκρηξη έως την απεικόνιση μαύρων οπών». Ωστόσο, όταν εφαρμόζεται σε πολύ μεγάλες αποστάσεις, αρχίζουν να εμφανίζονται ασυνέπειες.

Όπως εξηγεί ο Wen, «είναι σαν η βαρύτητα να μην «υπακούει» πια πλήρως στους κανόνες της σχετικότητας». Το φαινόμενο αυτό ονομάστηκε «κοσμική ανωμαλία»: φαίνεται πως η βαρύτητα εξασθενεί κατά περίπου 1% όταν μελετάται σε αποστάσεις δισεκατομμυρίων ετών φωτός.

Αυτές οι παρατηρήσεις έχουν οδηγήσει φυσικούς και αστρονόμους εδώ και πάνω από δύο δεκαετίες στην προσπάθεια δημιουργίας ενός νέου μαθηματικού μοντέλου που θα εξηγούσε αυτές τις αποκλίσεις.

Ο καθηγητής αστροφυσικής Niayesh Afshordi από το Πανεπιστήμιο του Waterloo δήλωσε: «Από τη στιγμή που ανακαλύψαμε ότι το σύμπαν διαρκώς επεκτείνεται, γνωρίζουμε ότι οι μακρινότεροι γαλαξίες απομακρύνονται όλο και πιο γρήγορα — μέχρι του σημείου που πλησιάζουν την ταχύτητα του φωτός. Η νέα μας μελέτη δείχνει ότι ίσως η θεωρία του Αϊνστάιν να μην επαρκεί για να εξηγήσει τι συμβαίνει σε τόσο μεγάλες κλίμακες».

Το νέο θεωρητικό μοντέλο που πρότειναν οι επιστήμονες δεν αντικαθιστά τη γενική σχετικότητα, αλλά την επεκτείνει. Προσθέτει επιπλέον όρους στις εξισώσεις του Αϊνστάιν, ώστε να εξηγούνται καλύτερα οι παρατηρήσεις σε κοσμολογικό επίπεδο, χωρίς να θίγεται η ακρίβεια της θεωρίας στις μικρότερες ή ήδη επιβεβαιωμένες εφαρμογές της.

«Σκεφτείτε το σαν μια υποσημείωση στη θεωρία του Αϊνστάιν», είπε ο Wen. «Όταν εξετάζουμε το σύμπαν σε τεράστιες αποστάσεις, τότε εμφανίζονται νέες συνθήκες». Ο Afshordi προσθέτει: «Αυτό το μοντέλο ίσως είναι απλώς η αρχή στην αποκάλυψη ενός βαθύτερου μυστηρίου που συνδέεται με τη φύση του χωροχρόνου».

Η μελέτη, με τίτλο «A Cosmic Glitch in Gravity», δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.