牛顿和爱因斯坦万有引力定律非完全正确？

王兴

来源：美国石英财经网站

2017-01-04 11:54:00

据美国石英财经网站1月2日报道，布劳沃和她的同事们认为，牛顿发现并经爱因斯坦的相对论进一步扩展的万有引力定律并非完全正确。如果不证明她是错的，不仅会让那两位天才死不瞑目，而且会让暗物质显得毫无必要。
为了弄明白是怎么回事，让我们重温中学物理。
牛顿教导我们说，万有引力就是一种将地球与太阳，将太阳与银河系等等连在一起的力量。爱因斯坦教导我们说，引力非常强大，使质量聚在一起，而引力是时空弯曲的表现。
这两种理论通过了大多数的考验。比如，牛顿的定律现在仍被我们用来做复杂的事情，例如计算在什么地方发射火箭才能将探测器送上一颗彗星。而我们每次在手机上打开地图应用程序都在应用爱因斯坦的定律。地图应用程序利用全球定位系统（GPS）技术帮助我们定位自己。
然而，这些引力模型无法根据星系的估计质量来解释星系运动。
事实上，相差之大让我们觉得不正常。所以，物理学家们认为，宇宙中一定还有物质，因为它与光不相互作用，所以我们看不到。科学家们称之为“暗物质”，而这就是布劳沃利用的牛顿-爱因斯坦铠甲上的小裂缝。
布劳沃并没有另起炉灶提出一个全新理论。相反，她依赖的是阿姆斯特丹大学埃里克·韦尔兰德和魏茨曼科学研究所莫尔德艾·米尔格龙的研究成果。他们的理论著作认为，引力的作用比牛顿和爱因斯坦所描述的更强大，而且消失得更慢。
为了检验这一引力理论，布劳沃对采集自2011年至2015年观测到的遥远星系的数据进行了分析。她特别关注每个星系可见盘面附近的区域。已知这一区域有一种所谓的引力透镜现象，即由于遥远星系的引力作用，我们观测的星系发出的光发生了弯曲。
将观测数据与牛顿-爱因斯坦的预测进行对照时，物理学家们不得不引入“暗物质”并微调某些参数来确保完全吻合。
韦尔兰德的引力模型与那些数据并不完全吻合，但要让它吻合并不需要借助暗物质或微调。这就是布劳沃在一份新研究报告中所说明的。该报告将发表在英国《皇家天文学会月刊》上。
很多物理学家对她的发现表示怀疑：可能存在没有被抓到的致命缺陷。不管如何，要重新思考牛顿和爱因斯坦的研究成果，需要的远不止一篇研究报告。