Reinventing Gravity: A Physicist Goes Beyond Einstein

نظریه گرانش انیشتین - نظریه نسبیت عام او - به عنوان پایه ای برای یک سری اکتشافات کیهانی حیرت انگیز عمل کرده است. اما اگر، با این وجود، انیشتین اشتباه کرده باشد، چه؟

از دهه 1930، فیزیکدانان متوجه اختلاف نگران کننده ای بین جهان آن گونه که ما می بینیم و کیهانی که نظریه نسبیت اینشتین پیش بینی می کند، شده اند. فقط به نظر نمی رسد چیزهای کافی در آنجا وجود داشته باشد تا همه چیز به هم بپیوندد. کهکشان ها آنقدر سریع می چرخند که بر اساس میزان ماده مرئی در آنها، باید تکه تکه شوند، همان طور که یک یویو در حال چرخش می تواند رشته خود را بشکند. کیهان شناسان سعی کردند با قرار دادن ماده تاریک - یک ماده مرموز و نامرئی که کهکشان ها را احاطه کرده و ماده مرئی را در جای خود نگه می دارد - مشکل را حل کنند و فیزیکدانان ذرات که در تلاش برای شناسایی ماهیت این ماده هستند، آزمایش های زیادی برای کشف آن انجام داده اند. تا کنون، هیچ کدام چنین نکرده اند.

اکنون، جان دبلیو موفات، فیزیکدان موسسه فیزیک نظری پیرامونی در واترلو، کانادا، راه حل متفاوتی برای این مشکل ارائه می دهد. سنگ بنای حرفه ای در کتاب داستان – که با مکاتبه با انیشتین و گفتگو با نیلز بور آغاز شد – نظریه گرانش اصلاح شده موفات یا MOG می تواند حرکات جهان را بدون توسل به ماده تاریک مدل کند و کار او پایداری را به چالش می کشد. سرعت نور چالشی جدی برای مدل‌های معمول نیم میلیون سال اول وجود کیهان ایجاد می‌کند.

این اثر جسورانه جدید، که تمام فرضیه موفات را برای اولین بار به عموم خوانندگان ارائه می‌کند، نوید می‌دهد که همه چیزهایی را که فکر می‌کردیم درباره منشأ و تکامل جهان می‌دانیم، زیر و رو کند.

Einstein's gravity theory—his general theory of relativity—has served as the basis for a series of astonishing cosmological discoveries. But what if, nonetheless, Einstein got it wrong?

Since the 1930s, physicists have noticed an alarming discrepancy between the universe as we see it and the universe that Einstein's theory of relativity predicts. There just doesn't seem to be enough stuff out there for everything to hang together. Galaxies spin so fast that, based on the amount of visible matter in them, they ought to be flung to pieces, the same way a spinning yo-yo can break its string. Cosmologists tried to solve the problem by positing dark matter—a mysterious, invisible substance that surrounds galaxies, holding the visible matter in place—and particle physicists, attempting to identify the nature of the stuff, have undertaken a slew of experiments to detect it. So far, none have.

Now, John W. Moffat, a physicist at the Perimeter Institute for Theoretical Physics in Waterloo, Canada, offers a different solution to the problem. The cap­stone to a storybook career—one that began with a correspondence with Einstein and a conversation with Niels Bohr—Moffat's modified gravity theory, or MOG, can model the movements of the universe without recourse to dark matter, and his work chal­lenging the constancy of the speed of light raises a stark challenge to the usual models of the first half-million years of the universe's existence.

This bold new work, presenting the entirety of Moffat's hypothesis to a general readership for the first time, promises to overturn everything we thought we knew about the origins and evolution of the universe.