A breakthrough for an alternative model for dark matter

Researchers from Prague published in the prestigious journal Physical Review Letters an alternative model for dark matter based on MOND that succeeds in predicting the existence of the cosmic background radiation. This is a significant achievement that the MOND model failed to explain, and for this it received the bulk of the criticism against it. the price? Two new fields in Teva. The authors of the article hope in the future to prove its existence with the help of the model's unique fingerprints on the gravitational waves.

בגלקסיות, בדומה לגקלסיית M101 המופיעה בתמונה מעלה, פרופיל תנועת הכוכבים סביב המרכז לא תואם לשדה הכבידה הנוצר על ידי החומר הנראה. קרדיט: נאס"א

תורת הכבידה הנוכחית, או בשמה המוכר יחסות כללית, מוצלחת לאין שיעור. היא מתארת באלגנטיות את הדינאמיקה בין פלנטות, כוכבים, חורים שחורים וגלקסיות, את התפשטות היקום ואת גלי הכבידה. על אף ההצלחות, אי אפשר להתעלם מ"כשל" מרכזי שהעיב על דיוקה – אם לוקחים בחשבון את כלל החומר הנראה, את החומר האפל ואת הקרינה בחלל, היקום אמור להאט את קצב התפשטותו ולהתכווץ. ובכל זאת, תצפיות מראות שהיקום מאיץ את התפשטותו. נתונים אלו הניבו אלמנט חדש לטבע המכונה "אנרגיה אפלה" כדי שיחסות כללית תאפשר ליקום להתפשט בקצב מואץ. לצד האנרגיה האפלה הועלו כמה הסברים חלופיים המתקנים את תורת הכבידה במרחקים גדולים. תיקונים כבידתיים שכאלה אינם חדשים בספרות המדעית ומרוכזים בעיקר סביב קיומו של החומר האפל, בעיקר משום שאנחנו יודעים פחות על האנרגיה האפלה מאשר החומר האפל.

Dark matter is physicists' favorite solution to gravitational anomalies in space. Along with the growing popularity, a small community has formed over the years that refuses to accept its existence. This community has engineered several competitors to dark matter, the most popular of which is MOND (Mond - Modified Newtonian Dynamics). The Mond theory was founded more than thirty years ago by an Israeli researcher named Mordechai Milgrom to explain the movement of the stars around the center of the galaxy. The supporters of the Mond model offer an alternative to the Newtonian gravitation theory at accelerations lower than one tenth of a billionth of a meter per second squared and manage to explain some important observations without assuming the existence of dark matter. Despite the successes, the model falls short in predicting the cosmic background radiation, an important observation that any theory of gravity must predict. Milgrom's idea did not ignite new predictions, but surprisingly, the Mond model is valid in almost every galaxy - old, young, small or large.

Why is dark matter more popular than Mund?

החומר האפל נחשב כהסבר המועדף משום שהוא קונסיסטנטי עם יותר תצפיות מהחלל. מלבד קרינת הרקע הקוסמית, החומר האפל מסוגל להסביר גם את תופעת העידוש הכבידתי. תאוריית מונד לעומת זאת, אינה מסוגלת לתאר אף אחת מהתופעות שצוינו. בשנים האחרונות, התווספו על גבי מונד תיקונים יחסותיים שהצליחו להסביר את תופעת העידוש אך הקרינה הקוסמית נותרה מאחור. "אם התאוריה לא מסוגלת להסביר את קרינת הרקע הקוסמית, היא לא שווה דבר", ציין קונסטנטינוס סקורדיס, חוקר מהאקדמיה הצ'כית למדעים בפראג.

In the October edition of the prestigious magazine PHYSICAL REVIEW LETTERS, Skordis and his colleagues Publish a model Inspired by Mond, who is able to explain the cosmic background radiation, the gravitational cooling and even the gravitational waves that have been discovered in recent years (a challenge that the original Mond model failed). The new model assumes the existence of two fields that fill the space that affect the existing gravitational field. One field is a scalar field, similar to the Higgs field, and the second field is a vector field, similar to the magnetic field that has a defined direction at every point in space. The researchers calibrated the new fields so that their effect on the early universe mimics dark matter. Thanks to the calibration, the researchers were able to reproduce the cosmic background radiation similar to that observed in space.

Skordis points out that his model is similar to all alternative models for gravity. In any such model, researchers are required to add fields to nature so that they can explain the observations. Skordis admits that unlike dark matter, which is based on a simple principle and symmetry laws, the upgraded Mund model does not rely on a fundamental principle, although the last word has not yet been said.

"מדובר בפריצת דרך ממש", ציין הקוסמולוג סטייסי מקגו מאוהיו. "מדובר בהישג משמעותי. מודל מונד המשודרג מסוגל להסביר את קרינת הרקע הקוסמית ופנומנולוגיה של גלקסיות". הוא מוסיף ש"המודל החדש מבוסס על לא מעט פרמטרים חופשיים ולכן אני עדיין מעדיף את ההסבר הפשוט של החומר האפל". מקגו מדגיש שהחומר האפל לא מסוגל להסביר את כל התצפיות, למשל את שפע הליתיום או את התוצאות הסותרות מהניסויים השונים שמדדו את קצב התפשטות היקום. האם המודל של סקורדיס ועמיתיו יוכל לפתור שאלות אלו? עדיין אי אפשר לדעת. סקורדיס מתכוון בעתיד להשתמש במודל שלו כדי לבחון האם הוא חוזה טביעות אצבע ייחודיות בגלי הכבידה. 

And we remind the readers that despite the clear preference of astrophysicists, cosmologists and particle scientists, and despite the many efforts to locate it, dark matter has not yet been discovered. This does not mean that dark matter does not exist, but as the number of negative results increases, so does the difficulty of inventing a new method that has not been tried before.

More of the topic in Hayadan:

Comments

  1. It's the first time I've read the comment section on this site and I'm quite shocked by the arrogance of the readers here.
    אני אומנם רק סטודנט שנה א' בפיזיקה אבל יכול להמליץ לכם לקרוא על חלקיק האתר ולהבין ששום דבר לא מובן מאילו בתחום הפיזיקה.

  2. Shmulik Alon
    כתבת "בגלל עיקרון השקילות לא ניתן לדעת אם היקום מתכווץ או מתפשט".

    What principle of equivalence do you mean?

  3. The universe has been contracting at an increasing rate for the past billion years.
    The solution is under everyone's nose and for some reason they don't pay attention to it.
    It is true that the galaxies are moving away at an increasing rate, because of the equivalence principle it is not possible to know whether the universe is contracting or expanding.
    Accelerated expansion lacks any logic and forces one to believe in metaphysics (where logic ends and facts are stopped).
    Proof of this can be found when looking at the supercluster Laniacea, all the galaxies in the supercluster move towards a common center of gravity, as you get closer to its center, the speed of the galaxy accelerates with the increase in the strength of the gravitational field (according to Newton's law of gravity).
    There is no need for energy or dark mass if the universe is contracting and it is definitely contracting.

  4. A breakthrough in the structure of the universe requires the acceptance of a new and surprising idea, which has never appeared in science.
    To this day such an idea has not appeared, and the structure of the universe remains as it was perceived 100 years ago.
    The attraction is still there, the combination of the letters HMR remains a meaningless word, and no one knows what is hidden behind the combination of the letters HMR. Nor does anyone know what the true orbit shape of the stars is, nor does anyone know how light passes through the space between the stars.
    I suggest first of all to accept the amazing idea, that the infinite space is full of passive time, which is completely still and completely cold.
    The passive time is a real time that exists in physical reality, and it is the medium through which the light waves pass.
    Without passive time filling the infinite space, there is no possibility for sunlight to spread in the world.

    The rest of the ideas appear in the article posted at the beginning of this thread.

  5. Consider the imaginary possibility that the Doppler effect in light, on which we base the expansion of the universe, arises not from the expansion of the universe but from an energetic change of photons over time, so that as they move away from their point of origin they lose energy and so does wavelength, not speed.
    Also try to imagine that in the big bang not all the energy created mass of detectable sizes. Today we are able to detect neutrinos because of their speed, but if there is material left in the explosion that spread without creating muons, because it is too tiny, the size of a neurino or smaller, we have no means to detect or measure them and they are able to be found everywhere, to a uniform extent in the universe.
    And the most interesting. We are measuring the cosmic expansion of the ancient world. At a distance of 13 billion light years we measure the expansion after the big bang which is certainly the fastest. Each younger and closer light source moves away at the rate of expansion at that time. As we get closer to our time, the speed of expansion approaches zero and beyond this distance there is at least one galaxy approaching us.

  6. Dark matter is galaxies and black holes that surround our universe at such distances that our current technology is unable to observe them. Thus their attraction causes the expansion of our universe

  7. היקום התחיל בשתי מפצים קטנטנים ובשניהם כל החומר היה "אפל" וכל הווקטור תנועה שלהם היה כלפי חוץ, ובעקבות זה לא היה "אור" בכלל כלומר כל הקרינה נעה באותו כיוון כמו ה"חומר" כלפי חוץ כך שכל היקום פשוט התפשט בחשכה ובקור מוחלט, נקודת המפנה קרתה בפגישת החומרים משני המפצים אחד בשני, בהתנגשות הזו התחילו קרני וגלי האנרגיה לקבל כיוונים שונים וצבעים שונים. כמו שנאמר "וחשך על פני תהום… ויהי אור"!

  8. A suggestion for those who are undecided about the structure of the universe.
    replace the pair of words dark matter with the pair of words passive time, prevent the use of the pair of words gravity,
    And a wonderful new universe will be revealed to you, where the stars have eternal motion in a spatial screw orbit.

  9. Any solution that does not contain dark matter has a problem with those galaxies that do rotate according to the equations of relativity.

  10. Dark matter is nonsense, because matter is nonsense
    The universe must be explained only with the help of continuous quantitative concepts, and there are only 5 such: length, area, volume, time and energy.
    Matter does not appear here at all, because matter is a physical form, created by combining amounts of passive time and energy.
    Passive time is a completely new physical concept, and it has a crucial role in the structure of the universe.
    Passive time is absolute rest and absolute cold, and it fills the infinite space.
    The stars move through him, and he does not hinder their movement.
    Additional details in the attached article
    http://img2.timg.co.il/forums/3/c8659042-cdd9-4060-b7fd-a3872d542a4b.pdf

  11. "אם לוקחים בחשבון את כלל החומר הנראה, את החומר האפל ואת הקרינה בחלל, היקום אמור להאט את קצב התפשטותו ולהתכווץ" – להאט, נכון. להתכווץ? אולי אי פעם בעתיד (וכנראה לא, כי המסה הכללית קטנה מדי).

Leave a Reply

Email will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismat to prevent spam messages. Click here to learn how your response data is processed.