아인슈타인과 오일러는 우주의 가장자리에서 테스트를 받았습니다.

코스모스는 물리학 법칙, 특히 오일러와 아인슈타인의 법칙을 테스트하기 위한 독특한 실험실입니다. 오일러는 천체의 움직임을 설명했고 아인슈타인은 천체가 우주를 왜곡하는 방식을 설명했습니다. 암흑 물질의 발견과 우주 팽창의 가속화 이후, 방정식의 타당성이 시험대에 올랐습니다. 그들은 이 불가사의한 현상을 설명할 수 있습니까? 제네바 대학(UNIGE)의 한 팀이 알아낼 첫 번째 방법을 개발했습니다. 이전에 사용된 적이 없는 측정인 시간 왜곡을 고려합니다. 결과는 자연천문학.

Leonhard Euler(1707-1783)와 Albert Einstein(1879-1955)의 이론은 우주에 대한 우리의 이해에 혁명을 일으켰습니다. 그의 이름을 딴 유명한 방정식으로 오일러는 과학자들에게 우주에서 은하의 움직임을 계산할 수 있는 강력한 도구를 제공했습니다. 일반 상대성 이론을 통해 아인슈타인은 우주가 정적인 틀이 아니라는 것을 보여주었습니다. 우주는 성단과 은하에 의해 왜곡될 수 있습니다.

물리학자들은 지금까지 성공적인 것으로 입증된 모든 종류의 방법으로 이러한 방정식을 테스트했습니다. 그러나 우주 팽창의 가속과 우주 전체 물질의 85%를 차지하는 것으로 생각되는 보이지 않는 암흑 물질의 존재라는 두 가지 발견이 계속해서 이러한 모델을 시험하고 있습니다. 이 신비한 현상은 여전히 ​​아인슈타인과 오일러의 방정식을 따르고 있습니까? 연구자들은 여전히 ​​이 질문에 대답할 수 없습니다.

빠진 재료

“문제는 현재의 우주 데이터가 아인슈타인의 방정식을 깨는 이론과 오일러의 방정식을 깨는 이론을 구별하는 것을 허용하지 않는다는 것입니다. 이것이 우리가 연구에서 증명한 것입니다. 우리는 또한 이 문제를 해결하기 위한 수학적 방법을 제시합니다. 이것은 UNIGE 이학부 이론물리학과 부교수이자 이 연구의 제1저자인 Camille Bonvin은 설명합니다.

연구자들은 “성분”(시간 왜곡의 측정)이 누락되었기 때문에 우주의 가장 가장자리에 있는 이 두 방정식의 타당성을 구별할 수 없었습니다. “그때까지 우리는 천체의 속도와 시간과 공간의 왜곡의 합을 측정하는 방법만 알고 있었습니다. 우리는 이 추가 측정에 액세스하는 방법을 개발했으며 이는 처음입니다.”라고 Camille Bonvin은 말합니다.

시간 왜곡이 시간과 공간의 합, 즉 일반 상대성 이론에 의해 생성된 결과와 같지 않다면 이는 아인슈타인의 모델이 작동하지 않는다는 것을 의미합니다. 시간 왜곡이 오일러 방정식으로 계산된 은하의 속도와 일치하지 않으면 후자가 유효하지 않음을 의미합니다. 이번 연구의 공저자인 캐나다 사이먼 프레이저 대학교 물리학과 교수인 레본 포고시안(Levon Pogosian)은 “이를 통해 우리는 이 두 가지 이론을 위반하는 새로운 힘이나 물질이 우주에 존재하는지 여부를 발견할 수 있을 것”이라고 설명했다. .

현실 점검

이러한 결과는 우주의 가속 팽창의 기원과 암흑 물질의 특성을 결정하는 것을 목표로 하는 여러 임무에 결정적인 기여를 할 것입니다. 여기에는 유럽 우주국(ESA)이 UNIGE와 협력하여 2023년 7월 발사할 EUCLID 우주 망원경과 2021년 애리조나에서 5년 임무를 시작한 DESI(Dark Energy Spectroscopic Instrument)가 포함됩니다. . 2028/29년에 관측을 시작할 남아프리카와 호주의 국제 SKA(Square Kilometer Array) 거대 전파 망원경 프로젝트도 있습니다.

“우리의 방법은 이러한 다양한 임무에 통합될 것입니다. 이것은 이미 DESI의 경우입니다. 이 연구 덕분에 우리는 외부 협력자가 되었습니다.”라고 Camille Bonvin은 열광합니다. 연구팀은 은하의 합성 카탈로그에서 모델을 성공적으로 테스트했습니다. 다음 단계에서는 DESI에서 제공한 첫 번째 데이터를 사용하여 테스트하고 장애물을 식별하고 적용을 방해할 수 있는 시스템 기능을 최소화합니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2023/06/230622120924.htm