رامناز رئیسی – بنیامین پیری

گرانش نیوتنی همواره توجه زیادی را به خود جلب کرده و مو ضوع بحث بسیاری از دانشمندان بوده است.

به گفته ی Manuel Metz اختر فیزیکدان مرکز هوافضای آلمان و همکارانش کهکشان های کوتوله به نحوی در راه شیری قرار گرفته اند که از وجود ماده تاریک جلوگیری می کنند اما در عین حال بدان وابسته اند .

Pavel kroupu ستاره شناس دانشگاه bonn می گوید :شاید نیوتون واقعا در اشتباه بود هر چند این نظریه در حقیقت اثرات روزمره ی گرانش را بر روی زمین و پدیده های قابل مشاهده و اندازه گیری توصیف می کند ممکن است با در نظر گرفتن نیروی گرانش در درک فیزیک واقعی با مشکل روبرو شویم.

با اتکا بیشتر کیهان شناسان نوین بر ماده تاریک برای توجیه مشاهدات غیر قابل توضیحشان تلاش های بیشتری برای کشف این ماده اسرار آمیز در دو دهه اخیر صورت گرفته است . اما هنوز مدرک مستقیمی مبنی بر وجود این ماده در دست نیست . حتی اگر ماده تاریک واقعا وجود داشته باشد نمی تواند تمام تفاوت های بین اندازه گیری واقعی و پیش بینی های مبتنی بر مدل های نظری را توصیه کند . به همین دلیل تعداد فیزیک دانانی که وجود این ماده را مورد سوال قرار می دهند رو به افزایش است .نظریه های گرانش که مستقل از این ساختار می باشند در رقابت با یکدیگر روز به روز گسترش می یابند و تنها مشکل آنها این است که با نظریه نیوتن ناسازگارند.

در دو مطالعه جدید metz و گروهش مواردی که به اصطلاح (( کهکشان های قمر)) نامیده می شوند را مورد بررسی قرار داده اند . این اصطلاح برای کهکشان های کوتوله ی همدم راه شیری که برخی از آنها تنها چندین ستاره دارند به کار  می رود. بر اساس بهترین مدل های کیهان شناختی احتمالا صد ها عدد از آنها در اطراف کهکشان های اصلی و بزرگ قرار دارند هر چند تا کنون تنها سی کهکشان قمر در اطراف راه شیری مشاهده شده است . این اختلاف در تعداد نشان می دهد که نور ساطع شده از این کهکشان ها یه قدری ضعیف است که مشاهده آنها را دشوار می سازد .

مطالعه دقیق تر این مجموعه های متراکم ستاره وار پدیده های شگفت آوری را آشکار کرده است . در درجه اول توزیع آنها به گونه ای غیر عادی است. این اقمار می بایست به صورت یکدست و هماهنگی در اطراف کهکشان مادرشان قرار گرفته باشند اما این امر بر خلاف مشاهدات است .به بیان دیگر تمام اقمار قدیمی راه شیری – یعنی یازده کهکشان کوتوله پرنور آن- کما بیش در یک صفحه قرار گرفته اند. تحقیقات همچنان نشان داد که بیشتر  این کهکشان های قمر مانند گردش سیارات منظومه ی شمسی به دور خورشید در جهتی مشابه به دور راه شیری می گردند.

فیزیکدانان معتقدند این پدیده را تنها با در نظر گرفتن شکل گیری و ایجاد این اقمار در زمان های بسار دور و از طریق برخورد بین کهکشان های جوان تر می توان توجیه کرد .

بقایای ایجاد شده توسط چنین رویدادی می تواند علت شکل گیری کهکشان های کوتوله ی در حال چرخش باشد . اما نکته ای در این نظریه نهفته است  : بر اساس محاسبات نظری این اقمار نمی توانند در بر گیرنده ماده ی تاریک باشند . هر چند این فرضیه با مشاهدات دیگری در تناقض است . " ستاره های این اقمار بسیار سریع تر از آنچه توسط قانون گرانش پیش بینی شده بود در حال حرکتند و فیزیک کلاسیک این امر را تنها با در نظر گرفتن وجود ماده تاریک توجیه می کرد "

به اعتقاد برخی دانشمندان تنها راه رد نظریه ی کلاسیک گرانش نیوتن است. احتمالا ما در جهانی غیر نیوتونی زندگی می کنیم. در صورت صحت این مسئله ، مشاهدات دانشمندان بدون وجود ماده تاریک ، قابل توضیح خواهد بود .

در طول صد سال گذشته این نخستین بار نیست که نظریه گرانش نیوتن با مسئله تغییر و اصلاح رو به رو می شود . این امر در 3مورد خاص زییر اهمیت پیدا می کند :

1- وقتی مسئله ی سرعت های بسیار بالا در میان است (از طریق نظریه نسبیت خاص )

2- در مجاورت جرم های بسیار زیاد ( از طریق نظریه نسبیت عام )

3- و در مقیاس های زیر اتمی ( از طریق مکانیک کوانتوم )