Γίνεται να υπάρξει χωρίς μάζα;

Στο πλαίσιο μιας πρωτοποριακής έρευνας, ο αστροφυσικός Richard Lieu από το Πανεπιστήμιο της Αλαμπάμα στο Huntsville πρότεινε μια αμφιλεγόμενη θεωρία που υποστηρίζει ότι η βαρύτητα μπορεί να υπάρχει χωρίς μάζα! Η ιδέα αυτή αμφισβητεί τις μακροχρόνιες πεποιθήσεις που καθιερώθηκαν τόσο από τον Νεύτωνα όσο και από τον Αϊνστάιν, οι οποίοι συνέδεσαν τη βαρύτητα με την παρουσία ύλης. Η έρευνα του Lieu θα μπορούσε ενδεχομένως να εξαλείψει την ανάγκη για τη σκοτεινή ύλη, μια μυστηριώδη υπόσταση που οι επιστήμονες κυνηγάνε εδώ και σχεδόν έναν αιώνα.

Η σκοτεινή ύλη, που θεωρητικά αποτελεί το 85% της μάζας του σύμπαντος, εισήχθη για να εξηγήσει τις βαρυτικές δυνάμεις που συγκρατούν τους γαλαξίες. Παρά τον κομβικό της ρόλο στα τρέχοντα κοσμολογικά μοντέλα, η σκοτεινή ύλη παραμένει μη ανιχνεύσιμη, γεγονός που ωθεί πολλούς επιστήμονες να διερευνούν εναλλακτικές εξηγήσεις. Στο πλαίσιο αυτό λοιπόν, η μελέτη του Lieu εισάγει μια νέα ιδέα: την παρουσία τοπολογικών ατελειών, λεπτών δομών που μοιάζουν με κέλυφος, οι οποίες δημιουργούν βαρύτητα χωρίς καμία σχετική μάζα.

Η ιδέα του Lieu ξεκίνησε με μια προσπάθεια να βρεθεί μια εναλλακτική λύση στις εξισώσεις πεδίου του Αϊνστάιν, οι οποίες συνδέουν την καμπυλότητα του χωροχρόνου με την κατανομή της ύλης. Σύμφωνα με τη γενική σχετικότητα του Αϊνστάιν, η βαρύτητα προκύπτει από τη στρέβλωση του χωροχρόνου από τη μάζα και την ενέργεια. Ωστόσο, τα ευρήματα του Lieu υποδηλώνουν ότι αυτές οι τοπολογικές ατέλειες, που αποτελούνται από ομόκεντρα κελύφη με στρώματα θετικής και αρνητικής μάζας, μπορούν να παράγουν βαρυτικές δυνάμεις χωρίς καμία καθαρή μάζα!

Στο δημοσίευμά του, ο Lieu εξηγεί ότι αυτά τα κελύφη ασκούν σημαντική βαρυτική έλξη σε κοντινά αστέρια, παρά το γεγονός ότι η συνολική μάζα τους είναι μηδενική λόγω της ακύρωσης των θετικών και αρνητικών στρωμάτων μάζας. Αυτή η ριζοσπαστική θεωρία, αν αποδειχθεί, θα μπορούσε να βάλει τέλος στη μακρόχρονη αναζήτηση της σκοτεινής ύλης, παρέχοντας μια εναλλακτική εξήγηση για τα βαρυτικά φαινόμενα που παρατηρούνται στο σύμπαν.

Αν και ο Lieu αναγνωρίζει ότι η θεωρία του είναι "άκρως ενδεικτική" και όχι αρκετά οριστική για να καταρρίψει την υπόθεση της σκοτεινής ύλης, τονίζει την αυξανόμενη συχνότητα των σχηματισμών γαλαξιών που μοιάζουν με δακτυλίους και κελύφη ως πιθανή απόδειξη που υποστηρίζει την ιδέα του.

Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο Monthly Notices of the Royal Astronomical Society και μπορείτε να τη βρείτε πατώντας εδώ.

Θέμης Μπολτσής