دینامیک نیوتونی اصلاح‌شده

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو
سرعت (A) مورد انتظار و (B) مشاهده شده‌ی ستارگان به صورت تابعی از فاصله‌شان از مرکز کهکشان

در فیزیک٬ دینامیک نیوتونی اصلاح‌شده (به انگلیسی: Modified Newtonian Dynamics)، یا به طور خلاصه MOND، فرضیه‌ای است که تلاش می‌کند با اصلاح قانون گرانش نیوتون، مسئله‌ی چرخش کهکشانی را توضیح دهد. در کهکشان‌ها، سرعت چرخش ستاره‌ها و گازها به دور مرکز کهکشان یکنواخت است که با پیش‌بینی قانون جهانی گرانش نیوتون مغایر است. این قانون پیش‌بینی می‌کند که اجرام دورتر باید با سرعت کمتری بچرخند. مانند سامانه‌ی خورشیدی، که سیاره‌های دورتر با سرعت کمتری به دور خورشید می‌چرخند.

این فرضیه در سال ۱۹۸۳ توسط موتی میلگرام (به انگلیسی: Mordehai Milgrom) برای مدل کردن این نتایج مطرح گردید.[۱][۲]

وی بیان کرد که قانون گرانش نیوتون تنها در شرایطی که شتاب گرانش به اندازه‌ی کافی بزرگ است تأیید شده‌است و برای شتاب‌های بسیار ناچیز باید اصلاح شود. این نظریه بیان می‌کند که در چنین شرایطی، شتاب به طور خطی با نیروی گرانشی وارد شده متناسب نیست و رابطه‌ای غیرخطی دارد.

این فرضیه در مقابل فرضیه‌ی محبوب‌تر ماده تاریک قرار دارد که مشاهدات غیرعادی یاد شده را به وجود نوع ناشناخته‌ای از ماده در کهکشان‌ها نسبت می‌دهد که توزیع جرم در کهکشان‌ها را با آنچه که تنها با در نظر گرفتن ماده‌ی معمول مشاهده می‌شود متفاوت می‌کند. در این رهیافت، ماده تاریک به تنهایی و بدون نیاز به اصلاح قانون گرانش، شتاب یکنواخت در کهکشان‌ها را توجیه می‌کند.

ریاضیات دینامیک نیوتونی اصلاح‌شده[ویرایش]

در MOND غیرنسبیتی، معادله پواسون

\nabla^2 \Phi_N = 4 \pi G \rho

به صورت زیر اصلاح می‌شود:

\nabla\cdot\left[ \mu \left( \frac{\left\| \nabla\Phi \right\|}{a_0} \right) \nabla\Phi\right] = 4\pi G \rho

در اینجا \Phi پتانسیل MOND و a_0 یک ثابت با مقدار تقریبی 10^{-10}\,m/s^2 است.

جستارهای وابسته[ویرایش]

مطالعه بیشتر[ویرایش]

منابع[ویرایش]

  1. Milgrom, M. (1983). "A modification of the Newtonian dynamics as a possible alternative to the hidden mass hypothesis". Astrophysical Journal 270: 365–370. Bibcode 1983ApJ...270..365M. DOI:10.1086/161130. . Milgrom, M. (1983). "A modification of the Newtonian dynamics - Implications for galaxies". Astrophysical Journal 270: 371–389. Bibcode 1983ApJ...270..371M. DOI:10.1086/161131. .
  2. Milgrom, M. (2010). "MD or DM? Modified dynamics at low accelerations vs dark matter". Proceedings of Science. arXiv:1101.5122. Bibcode 2011arXiv1101.5122M.