Tanto para as leis revolucionárias de Newton que descrevem o seu efeito universal, como para as teorias de Einstein que vêem a gravidade como uma distorção da estrutura do espaço-tempo, eles acreditam que a gravidade existe apenas em função da massa e que sem massa não pode existir força de ravidade .
Agora, um novo estudo inovador sugere que a gravidade pode existir sem massa, eliminando convenientemente a necessidade de uma das substâncias mais evasivas do nosso Universo que, até agora, tem sido um problema: a matéria escura.
A matéria escura é uma hipotética massa invisível que se acredita representar 85% da massa total do Universo. Originalmente concebido para explicar a compactação das galáxias sob rotação de alta velocidade, ainda não foi observado diretamente, levando os físicos a propor todo o tipo de ideias malucas para evitar invocar este material indescritível como uma forma de tapar buracos nas teorias atuais.
A última proposta neste sentido vem do astrofísico Richard Lieu, da Universidade do Alabama em Huntsville, que sugeriu que, em vez de a matéria escura unir galáxias e outros corpos, o Universo pode conter camadas finas, semelhantes a conchas, de “defeitos topológicos” que dar origem à gravidade sem qualquer massa subjacente.
Lieu começou tentando encontrar outra solução para as equações de campo de Einstein, que relacionam a curvatura do espaço-tempo à presença de matéria dentro dele.
Conforme descrito por Einstein em sua teoria da relatividade geral de 1915, o espaço-tempo se curva em torno de feixes de matéria e fluxos de radiação no Universo, dependendo de sua energia e momento. A energia está, obviamente, relacionada à massa na famosa equação de Einstein: E=mc2.
Assim, a massa de um objeto está ligada à sua energia, que curva o espaço-tempo – e esta curvatura do espaço-tempo é o que Einstein descreveu como gravidade, uma nota mais sofisticada do que a aproximação de Newton do século XVII, que via a gravidade como uma força entre dois objetos. com massa. Em outras palavras, a gravidade parece inextricavelmente ligada à massa.
Não é esse o caso, segundo Lieu.
No seu trabalho, Lieu tentou resolver uma versão simplificada das equações de campo de Einstein que permite uma força gravitacional finita na ausência de massa detectável. Ele diz que os seus esforços foram “motivados pela minha frustração com o status quo, nomeadamente a noção da existência de matéria escura, apesar da falta de provas diretas durante um século inteiro”.
A solução de Lieu consiste em defeitos topológicos em forma de concha que poderiam ocorrer em regiões muito compactas do espaço com densidade de matéria muito alta.
Esses conjuntos de cascas concêntricas contêm uma fina camada de massa positiva dentro de uma camada externa de massa negativa. As duas massas se anulam, então a massa total das duas camadas é exatamente zero. Mas quando uma estrela fica nesta concha, ela experimenta uma grande força gravitacional que a puxa em direção ao centro da concha.
“A tese do meu artigo é que pelo menos as conchas que ele supõe não têm massa”, diz Lieu. Se estas sugestões controversas tiverem algum peso, “não há mais necessidade de perpetuar esta busca aparentemente interminável pela matéria escura”, acrescenta Lieu.
A próxima questão, então, é como confirmar ou refutar as conchas propostas por Lieu através de observações.
“A crescente frequência de avistamentos de formações de anéis e conchas de galáxias no Universo fornece evidências do tipo de fonte aqui proposta”, escreve Lieu no seu artigo. Embora admita que a solução proposta é “altamente sugestiva” e não pode por si só desacreditar a hipótese da matéria escura.
“No máximo poderia ser um exercício matemático interessante”, conclui Lieu. “Mas é a primeira prova [matemática] de que a gravidade pode existir sem massa.”
O estudo foi publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
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O artigo A gravidade pode existir sem massa? Um novo estudo levanta a hipótese de que essa condição vem de cenários econômicos .
Esta é uma tradução automática de uma publicação publicada em Scenari Economici na URL https://scenarieconomici.it/puo-esistere-la-gravita-senza-massa-un-nuovo-studio-ipotizza-questa-condizione/ em Thu, 13 Jun 2024 18:12:15 +0000.