Modifierad newtonsk dynamik
MOND ("MOdified Newtonian Dynamics") är en hypotes inom celest mekanik som föreslogs 1981 av Mordehai Milgrom vid Weizmann Institute i Israel. Hans grundidé var att söka förklara varför spiralgalaxers rotationskurvor inte stämmer med Newtons mekanik.[1] Senare har den utvidgats att bli ett alternativ till modellen med mörk materia.
Den vanligaste förklaringen till att galaxernas rotationshastighet inte stämmer med mängden synlig materia är att införa extra massa i form av mörk materia, som inte avger eller reflekterar elektromagnetisk strålning och därför är osynlig men påverkar gravitationsfältet. MOND föreslår istället en modifiering av Newtons andra lag vid mycket små accelerationer, vilket om det införs på rätt sätt kan förklara rotationshastigheterna. Skillnaden är försumbart liten på jorden och det skulle därför vara mycket svårt att se tecken av detta experimentellt, men Milgrom har föreslagit experiment som skulle kunna testa hypotesen.
För att förbättra det teoretiskt fysikaliska underlaget finns numera en relativistisk version av MOND, utvecklad av Jacob Bekenstein.[2]
MOND har också nämnts som en möjlig förklaring till den s k Pioneeranomalin, en observerad avvikelse hos rymdsonders rörelse, som hittills lockat många förslagsställare men inte fått någon förklaring som vunnit forskarsamhällets fulla gillande. Det är heller inte klarlagt (2010), om denna konstanta avvikelse kan tillskrivas endast en enstaka fysikalisk effekt.
Diskussion och kritik
MOND har kritiserats för att anpassa sin matematik till en observad massavvikelse istället för att ställa upp en hypotes med förklaringsvärde på sann fysikalisk grund. Det främsta skälet till varför flertalet astronomer finner MOND svår att godta är därför att den är helt empirisk, ungefär som Titius-Bodes lag. Den är en enfråge-hypotes, som beskriver dynamiken hos ett accelererat objekt med en ekvation utan fysikaliskt berättigat förklaringsvärde. Ett sådant ad hoc angreppssätt är helt väsensskild från vetenskaplig metod, som utgår från att vissa fundamentala fysikaliska principer gäller.
Jacob Bekensteins bidrag har dock ännu inte rönt allmän acceptans. MOND är för närvarande en minoritetsteori inom det astrofysikaliska forskarsamfundet.
Belägg för mörk materia
Som "mörk materia" brukar man räkna kända massaförekomster som bruna dvärgar och neutriner. Den sammanlagda massan hos dessa har dock inte räckt till för att förklara observerade gravitationella effekter.
I augusti 2006 rapporterade en forskargrupp som bland annat använt Nasas Chandra-teleskop och Hubbleteleskopet att de sett direkta belägg på mörk materia i en kollision av två galaxkluster, där den synliga materien separerats från den mörka materien. Denna upptäckt av mörk materia innebär att behovet av MOND minskar, men det betyder inte nödvändigtvis att modifiering av Newtons andra lag är opåkallad. Vidare vet man fortfarande inte om den mörka materien finns i tillräcklig mängd för att förklara observationsdata.
Referenser
- ^ Milgrom, M. (1983). ”A modification of the Newtonian dynamics as a possible alternative to the hidden mass hypothesis”. Astrophysical Journal 270: sid. 365–370. doi:.. Milgrom, M. (1983). ”A modification of the Newtonian dynamics - Implications for galaxies”. Astrophysical Journal 270: sid. 371–389. doi:..
- ^ Jacob D. Bekenstein (2006). ”The modified Newtonian dynamics-MOND-and its implications for new physics”. Contemporary Physics 47: sid. 387. http://arxiv.org/abs/astro-ph/0701848v2.
- Astronomy, Augusti 2003