255 – Viteza stelelor nu confirmă Newton

Sateliții sunt supuși a două forțe, forța gravitațională și cea centrifugă. Aceasta implică faptul că, cu cât un satelit orbitează în apropierea Pământului, cu atât trebuie să se miște mai repede pentru a depăși forța gravitațională mai mare.
Pentru a descrie mai bine această idee, trebuie să introducem conceptul de moment unghiular. Acesta este produsul impulsului satelitului I = m * v, prin distanța sa R ​​de centrul Pământului. Pe de altă parte, I este impulsul, m este masa satelitului și v este viteza acestuia. În consecință, L = m * v * R este momentul unghiular al satelitului. În armonie cu principiul conservării energiei și, ca urmare a legilor mecanicii lui Newton, impulsul unghiular al unui corp aflat pe orbită în jurul unei planete sau în jurul unui centru de masă rămâne constant.

estrellas

Prin urmare, atunci când momentul unghiular este L = m * v * R și R crește (satelitul se deplasează mai departe de Pământ) v scade. Când satelitul se apropie de Pământ (R scade), viteza crește. Aceeași idee poate fi aplicată și stelelor care se rotesc în jurul centrului de masă al galaxiei în care sunt inserate. Acesta a fost subiectul unui studiu interesant realizat de Rubin și Ford, doi cercetatori care au observat viteza stelelor care se mișcă în galaxii. Când considerăm stele de pe Pământ, ele apar fixate în poziția lor relativă. Situația lor pare să se schimbe de-a lungul anilor. Multe constelații, de exemplu Carul mare, au fost descrise în urmă cu mii de ani și continuă să rămână în același loc.

Cu toate acestea, știință spune că stelele au o viteză relativă intre ele mare chiar și atunci când par să fie mereu, noapte după noapte, în aceeași poziție, în timp ce se rotesc de la est la vest. Întrucât, din punctul de vedere al observatorului mediu, poate părea imposibil de calculat viteza stelelor care sunt atât de departe de noi și care par nemișcate, Vera Rubin și Kent Ford, pentru a depăși problema, au folosit efectul Doppler pentru a avea o idee despre viteza stelelor. Să explicăm pe scurt care este efectul Doppler.

estrellas

Efectul Doppler este modificarea frecvenței unei unde, când sursa sa se mișcă în raport cu observatorul. În imaginea de sus jet, se îndepărtează de observatorul B și se apropie de observatorul A. Observatorul A va percepe zgomotul care devine mai profund, în timp ce B ca fiind mai acut.

Daca aplicam aceasta idee la lumina, unda, atunci când obiectul care emite lumina cu o anumită frecvență se apropie, va produce o frecvență care, odată măsurată, va fi mai mare (lumina se va deplasa spre albastru ceea ce înseamnă o radiație de frecvență mai mare mare), în timp ce începe, frecvența va fi mai mică și culoarea luminii se va deplasa spre roșu. În acest fel, măsurând frecvența deplasării undelor de lumină de la stele spre roșu sau albastru, este posibil să deducem viteza lor în raport cu Pământul.

stelle

Rubin și Ford au folosit efectul Doppler pentru a evalua viteza stelelor. Galaxiile sunt realizate aproape exclusiv din stele și calculele ar fi trebuit să conducă la stele departe de centrul galaxiei având viteze mai mici decât stelele cele mai apropiate de centrul galaxiei. Cu toate acestea, rezultatele găsite de Rubin și Ford nu s-au potrivit cu așteptările. Stelele aflate departe de centrul galaxiei se misca cu aceeași viteză cu cele mai apropiate. Rubin și Ford au continuat să examineze aproximativ șaizeci de galaxii în spirală și au găsit întotdeauna aceeași situație. Au descoperit că lumina de la stele este aceeași indiferent de distanță: are aceeași frecvență, adică aceeași culoare.

Acest rezultat este evidențiat în imaginea următoare. Linia punctelor reprezintă așteptările teoretice atunci când se iau în considerare formule gravitaționale. Linia solidă reprezintă viteza măsurată efectiv cu efectul Doppler.

stelle

Având în vedere aceste tipuri de rezultate, probabil, oamenii de știință s-au temut că vor ajunge să arate că teoria gravitației este greșită. Pentru a ieși din impas, Rubin și Ford, în 1974, au introdus, alături de materia vizibilă, un nou concept: materia întunecată, o entitate care se extinde cu mult peste granițele aparente ale galaxiei și are mult mai multă masă decât materia normală.

„Ceea ce vezi într-o galaxie spirală nu este ceea ce primești”, a concluzionat Robin.
Materia întunecată permitea oamenilor de știință să spună că chiar și atunci când distanța de centrul de masă crește semnificativ (r în relația crește), deoarece M crește și din cauza materiei întunecate, viteza rămâne constantă. Viteza stelelor ar trebui să urmeze această relație, conform teoriei gravitaționale:

stelele

Destul de interesant este faptul că, până în prezent, nu există dovezi directe ale existenței materiei întunecate, ca urmare a faptului că „ea nu poate fi văzută”. Oamenii de știință indică doar „dovezi gravitaționale”. Sunt convinși, de fapt, că materia întunecată există pentru că stelele se mișcă cu o viteză diferită de ceea ce s-ar aștepta pe baza calculelor abstracte. Prin urmare, ei presupun că teoria gravitațională este o bază incontestabilă de la care să pornească.

Dar ce se întâmplă dacă, așa cum am văzut deja, problema ar stă la baza fizicii? S-ar putea ca înșelăciunea originală să provină din faptul că formulele gravitaționale de bază sunt incorecte? În caz contrar, ar trebui să avem cu adevărat dovezi directe ale existenței materiei întunecate, dar nu avem. Aceste lipsesc.

Dar când, pe de altă parte, considerăm că toate stelele se mișcă împreună de la est la vest, din punctul de vedere al unui observator al Pământului, fixate pe o cupolă care se rotește pe un Pământ staționar, probabil vom găsi o explicație mai simplă a ceea ce a fost măsurat cu efectul Doppler. Viteza stelelor este o dovadă suplimentară a înșelăciunii gravitaționale universale a lui Newton.

Rispondi

Inserisci i tuoi dati qui sotto o clicca su un'icona per effettuare l'accesso:

Logo di WordPress.com

Stai commentando usando il tuo account WordPress.com. Chiudi sessione /  Modifica )

Google photo

Stai commentando usando il tuo account Google. Chiudi sessione /  Modifica )

Foto Twitter

Stai commentando usando il tuo account Twitter. Chiudi sessione /  Modifica )

Foto di Facebook

Stai commentando usando il tuo account Facebook. Chiudi sessione /  Modifica )

Connessione a %s...