重力における「宇宙の不均衡」を探る

宇宙の果ての謎の解明にまた一歩近づいています。

の研究者のグループ ウォータールー大学 科学者とブリティッシュコロンビア大学は、宇宙の重力に「宇宙的な不具合」の可能性があることを発見し、宇宙レベルでの宇宙の奇妙な挙動を説明している。

過去 100 年間、物理学者は、宇宙全体で重力がどのように働くかを説明するために、アルバート アインシュタインの「一般相対性理論」に頼ってきました。 数え切れないほどの実験や観測によって正確であることが証明されている一般相対性理論は、重力が物理的な 3 つの次元だけでなく、4 番目の次元である時間にも影響を与えることを示しています。

「この重力モデルは、内視鏡検査からあらゆるものに不可欠なものでした。 大爆発 このプロジェクトの主著者であり、ウォータールー大学で数理物理学を最近卒業したロビン・ウィン氏は次のように述べています。

地球規模の課題

「しかし、宇宙レベル、銀河団レベル、そしてそれ以上のレベルで重力を理解しようとすると、一般相対性理論の予測との明らかな矛盾に遭遇します。あたかも重力自体がアインシュタインの理論と完全に一致しなくなったかのようです。私たちはこれを矛盾と呼んでいます。」 「宇宙論的なグリッチ」「数十億光年の距離を扱うと、重力は約 1% 弱くなる。」

20 年以上にわたり、物理学者と天文学者は、一般相対性理論の明らかな矛盾を説明する数学的モデルを作成しようと試みてきました。 これらの取り組みの多くはウォータールーで行われており、ウォータールーには、応用数学者と天体物理学者の間の継続的な学際的協力の結果として、最先端の重力研究の長い歴史があります。

歴史的背景と研究努力

「ほぼ1世紀前、天文学者たちは私たちの宇宙が膨張していることを発見しました」とウォータールー大学の天体物理学教授でペリメーター研究所の研究者でもあるニアエシュ・アフショルディ氏は言う。

「銀河は遠ざかるほど速くなり、アインシュタインの理論が許容する最大速度であるほぼ光の速度で動いているように見えるほど、私たちの発見は、同じスケールでアインシュタインの理論も同じである可能性があることを示唆しています。」不十分であること。」

アインシュタインの理論を修正する

研究チームの「宇宙論的グリッチ」の新しいモデルは、現在成功している一般相対性理論の利用に影響を与えることなく、一部の宇宙論的測定の不一致を解決する方法で、アインシュタインの数式を修正および拡張したものである。

「これはアインシュタインの理論の脚注だと考えてください」とウェン氏は言う。 「宇宙領域に到達すると、利用規約が適用されます。」

「この新しいモデルは、私たちが時空を超えて解き明かし始めている宇宙のパズルの最初の証拠に過ぎないかもしれない」とアフショーディ氏は語った。

「万有引力の欠陥」と題されたこの研究は、 宇宙論と天体粒子物理学のジャーナル。

参考文献：「Cosmic Gravity Glitch」、Robin Y. Wen、Lucas T. Herget、Niayesh Afshordi、Douglas Scott 著、2024 年 3 月 20 日、 宇宙論と天体粒子物理学ジャーナル。
土井: 10.1088/1475-7516/2024/03/045