“გრავიტაცია ილუზიაა” – თეორია, რომლის მიხედვითაც გრავიტაციული ტალღები არ არსებობს

 “ჩვენ გვაქვს დაკვირვებით მიღებული მაგალითები, რომლებიც თანხვედრაშია გრავიტაციაზე შექმნილ ახალ შეხედულებასთან. ფართო მასშტაბით, როგორც ჩანს, გრავიტაცია ისე არ იქცევა, როგორც ამას აინშტაინის ფარდობითობის თეორია წინასწარმეტყველებს” – ამბობს ერიკ ვერლინდე, თეორიული ფიზიკისა და სიმების თეორიის დანიელი სპეციალისტი. გრავიტაციული ტალღების აღმოჩენამ (იხ. სურათი) 2017 წლის ნობელის პრემია მოიპოვა; თუმცა, ვერლინდე სრულიად განსხვავებულ – აღმოცენებადი გრავიტაციის თეორიას გვთავაზობს. “ჩემს მსგავსად, ბევრი ფიზიკოს–თეორეტიკოსი მუშაობს ამ მიმართულებით, და ამ მხრივ ძალიან წავიწიეთ წინ. სავსებით შესაძლებელია, რომ სამეცნიერო რევოლუციის ზღვარზე ვდგავართ და მალე ჩვენი შეხედულებები კოსმოსის ბუნებაზე, დროსა და გრავიტაციაზე რადიკალურად შეიცვლება.”

 აინშტაინის ფარდობითობის თეორია ელეგანტური და ზუსტია, რაც უამრავი მოვლენის მართებულ წინასწარმეტყველებას განაპირობებს. მათ შორისაა გრავიტაციული ტალღებიც, რომელთა დაფიქსირებამაც მეცნიერებს ნობელის პრემია მოუტანა. მაგრამ ღია საკითხად რჩება ის, რომ თუ ფარდობითობის თეორიას გალაქტიკათა სივრცეში მოძრაობის განსაზღვრისთვის  გამოვიყენებთ – მცდარ პასუხს მივიღებთ.

 ამ საკითხის ასახსნელად, როგორც წესი, ე.წ. “ბნელი” მატერია გამოიყენება და გალაქტიკების ხილული მატერიების სივრცეში გადაადგილება ფარდობითობის თეორიასთან თანხმობაში მოჰყავს. მაგრამ ეს უბრალოდ მცირე კორექცია როდია – საჭიროა, რომ ეს ბნელი მატერია “ნორმალურ”, ხილულ მატერიაზე გაცილებით მეტი იყოს. უფრო მეტიც, როგორც ჩანს, ბნელი მატერია, სხვათა მსგავსად, კვარკებისა და ელექტრონებისაგან როდი შედგება – მისი შემადგენელი მატერიის სტრუქტურა და ბუნება  ნაწილაკთა ფიზიკის არცერთ სტანდარტულ მოდელში არ ჯდება.

 ამგვარად, ეს საკითხი ვერ გადაიჭრება, თუ ზემოხსენებულ სტანდარტულ მოდელს ახალი თეორიული პოსტულატებით არ გავაფართოებთ და ახალი, დღემდე უცნობი ნაწილაკების შესწავლას არ დავიწყებთ. ამიტომ, ვერლინდე და მისი კოლეგები თავიანთ კვლევებში აქტიურად იყენებენ ისეთ დანადგარებს, როგორიცაა, მაგალითად, დიდი ადრონული კოლაიდერი CERN–ში და მგრძნობიარე მიწისქვეშა დეტექტორები.

 მეორე გზა თვითონ ფარდობითობის თეორიის გადახედვაა, მისი მოდიფიცირება, რომ  გალაქტიკათა მოძრაობა და სამყაროს სტრუქტურა ბნელი მატერიის მონაწილეობის გარეშე აიხსნას. ამ გზით სამყაროს აჩქარებული გაფართოებაც კი ფიზიკის ერთიანი თეორიის ფარგლებში განიხილება.

 ბნელი მატერია შეიძლება მითიური ურჩხული აღმოჩნდეს, რომელიც სამყაროს შესახებ ინფორმაციული წყაროს სათავეში ზის. ვერლინდე და მისი კოლეგები ცდილობენ გრავიტაციის თანამედროვე თეორია შემოგვთავაზონ, რომელიც არც კვანტური ფიზიკის წინააღმდეგობაში მოდის და არც მატერიის ისეთი ექსტრემალური მდგომარეობების, როგორიცაა შავი ხვრელები, სინგულარობა ან დიდი აფეთქება.

 გრავიტაციის ახალ თეორიას გალაქტიკებში ვარსკვლავთა უჩვეულო მოძრაობის ახსნა მოეთხოვება. აღმოცენებადი გრავიტაცია, ასე ეწოდება ახალ თეორიას, კოსმოსში დამზერად ყველა მოძრაობას ბნელი მატერიის ფაქტორის შემოტანის გარეშე განმარტავს. ამსტერდამის უნივერისტეტისა და დელტას თეორიული ფიზიკის ინსტიტუტის პროფესორმა ერიკ ვერლინდემ, რომელიც სიმების თეორიის აღიარებული ექსპერტია, გამოაქვეყნა ნაშრომი, რომელშიც დაწვრილებით განმარტავს თავის რევოლუციურ შეხედულებებს გრავიტაციის ბუნების შესახებ.

 ამ თეორიის მიხედვით, გრავიტაცია არა სამყაროს მამოძრავებელი ფუნდამეტური ძალაა, არამედ – აღმოცენებადი მოვლენა: გრავიტაცია სივრცე–დროის სტრუქტურის ცვლილების დროს ინფორმაციული ბიტების ურთიერთქმედებათა შედეგია, ისევე, როგორც ტემპერატურაა კორპუსკულარული ნაწილაკების მოძრაობის შედეგი.

 სტატიაში “გრავიტაციის წარმოშობისა და ნიუტონის კანონების შესახებ”, ვერლინდემ ბნელი მატერიის ინკორპორაციის გარეშე აჩვენა, თუ რა კავშირშია ჩამოვარდნილი ვაშლი, ორბიტაზე გასული თანამგზავრები და ნიუტონის მეორე კანონი მათ შემადგენელ მცირე ნაწილაკებთან.

 გალაქტიკის გარე რეგიონები, როგორიცაა, მაგალითად, ჩვენი ირმის ნახტომის კიდე, ცენტრის გარშემო გაცილებით უფრო სწრაფად ბრუნავს, ვიდრე ეს იქ არსებული ჩვეულებრივი მატერიის – ვარსკვლავების, პლანეტებისა და ვარსკვლავთშორისი ღრუბლების რაოდენობით შეიძლება იყოს განპირობებული. დღეს არასაკმარისი  გრავიტაციული ძალის შემავსებელ ფაქტორად ბნელი მატერია განიხილება, იმისდა მიუხედავად, რომ მისი შემადგენელი მატერიალური ნაწილაკები არასოდეს ყოფილა დაფიქსირებული.

 ერიკ ვერლინდე ამტკიცებს, რომ ბნელი მატერია არ ასებობს, და ნიუტონისეული დინამიკის მოდიფიცირებული თეორიის დახმარებით, შემოაქვს ისეთი ცნებები,როგორიცაა ადაპტირებული ჰოლოგრაფიული პრინციპი (შეიმუშავეს ნობელის პრიზის მფლობელმა, მისმა მასწავლებელმა, უტრეხტის უნივერსიტეტის პროფესორმა ჟერარდ ჰუფტმა და სტენფორდის უნივერსიტეტის პროფესორმა ლეონარდ სასქინდმა (შავი ხვრელი – ჰოლოგრამული ასლები). ჰოლოგრაფიული პრინციპის მიხედვით, კოსმოსის შესახებ ინფორმაცია სამყაროს გარშემო არსებულ წარმოდგენით სფეროზეა ჩაწერილი, თუმცა ვერლინდეს გამოთვლები გვიჩვენებს, რომ ეს არის არა ზედაპირული ინფორმაციული სფერო, არამედ ხუთგანზომილებიანი სამყაროს პროექცია ოთხგანზომილებიანი სამყაროს ინტერიერზე, ხოლო სამყაროს გამრუდებისას წარმოქმნილი ინფორმაციული სიმების “ხვეულები” არა მარტო გრავიტაციულ ლინზირებას განაპირობებს, არამედ შავი ხვრელების გარშემო მბრუნავ მატერიებს დამატებითი გრავიტაციული ძალებითაც “ამარაგებს”.

 ამჯერად, პროფესორი ვერლინდე და მისი გუნდი დამატებითი მონაცემების შეგროვებაზე მუშაობენ, რაც მათ საშუალებას მისცემს სამყაროს აჩქარებით გაფართოების ფაქტი კიდევ ერთი მოცემულობის – “ბნელი” ენერგიის არსებობის გარეშე ახსნან. თუმცა მეცნიერები, რომლებიც ვერლინდეს გუნდის მიერ შემუშავებული ადაპტირებული ჰოლოგრაფიული პრინციპის მართებულობას ადასტურებენ, აღიარებენ, რომ ეს გამოთვლები შესაძლოა სულაც არ გამორიცხავდეს “ბნელი” მატერიისა და ენერგიის არსებობას და, უბრალოდ, მათ ჭეშმარიტ ბუნებას გვიჩვენებდეს (dailygalaxy.com).

 მეტი ინფორმაცია აღმოცენებადი გრავიტაციის თეორიის შესახებ იხილეთ პუბლიკაციაში: Emergent Gravity and the Dark Universe, E. P. Verlinde, 7 Nov 2016. arxiv.org/abs/1611.02269 და ინტერნეტ–გვერდზე:phys.org/news.