Die Allgemeine Relativitätstheorie wurde zwar zu Beginn des 20. Jahrhunderts von Albert Einstein entwickelt, wirft jedoch immer noch viele Fragen auf, die aktuelle wissenschaftliche Experimente und Forschungsrichtungen befeuern. Dieses über 100 Jahre alte Konzept besagt, dass die Anwesenheit von Materie die Bewegung der Sterne beeinflusst.
Es sei jedoch oft möglich gewesen, Systeme zu beobachten, bei denen die Masse nicht ausreichte, um ihr Verhalten zu erklären, erinnert sich Interesting Engineering. Die wissenschaftliche Gemeinschaft hat daher Dunkle Materie genutzt, um die Lücken zwischen Theorie und Beobachtungen zu schließen. Dunkle Materie ist eine unsichtbare Masse, die nicht mit Licht interagiert. Seitdem sind ihre Erforschung und Erklärung eine der zentralen Forschungsrichtungen der allgemeinen Physik.
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Topologische Defekte zur Erklärung von Gravitationskrümmungen statt dunkler Materie
Der angesehene Professor für Physik und Astronomie Richard Lieu von der University of Alabama in Huntsville bestreitet jedoch die Existenz dieser hypothetischen Angelegenheit. In seiner Studie, die in der Zeitschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlicht wurde, versichert er, dass Schwerkraft existieren könnte, ohne dass Masse zu ihrer Ausübung erforderlich wäre. Mit diesem neuen Prinzip untergräbt er die Rolle der Dunklen Materie.
Richard Lieu erklärt diese Theorie „rührt von seiner Frustration über den Status quo her, nämlich die Vorstellung von der Existenz von dunkle Materie trotz des Fehlens direkter Beweise für ein Jahrhundert“. Er glaubt, dass topologische Defekte die Ursache der Schwerkraft sein könnten.
Topologische Defekte sind kompakte Strukturen mit einer hohen Materiedichte, die nur im Raum vorhanden sind. Ihr Ursprung geht vermutlich auf das frühe Universum während eines Phasenwechsels zurück, einem Ereignis, bei dem die Materie eine große physikalische Veränderung durchlief. Sie haben die Form langer linearer Formationen (sogenannte „kosmische Strings“) oder flacher, schalenartiger Formen, sagt Interesting Engineering.
„Die Gesamtmasse der beiden Schichten – das ist alles, was man als Masse messen kann – ist genau Null, aber wenn ein Stern auf dieser Hülle ruht, erfährt er eine große Gravitationskraft, die ihn in Richtung der Mitte der Hülle zieht.“präzisiert Richard Lieu.
Eine Erklärung, die allein nicht ausreicht, um die Hypothese der Dunklen Materie zu diskreditieren
Gemäß der Allgemeinen Relativitätstheorie liefern Gravitationskrümmungen (die Krümmungen von Lichtstrahlen entlang eines massiven astronomischen Objekts) einen indirekten Beweis für die Existenz von Masse und Schwerkraft auf einem Objekt. Wenn also eine Gravitationskrümmung beobachtet wird, geht man heute davon aus, dass sie Ausdruck einer Schwerkraft ist, die von einer Masse unsichtbarer dunkler Materie ausgeübt wird.
Aber für Professor Richard Lieu bestehen Galaxien und Cluster, deren Masse nicht sichtbar ist, aus topologischen Defekten, die Schalen ähneln. Jedes Mal, wenn Licht eine Hülle durchdringt, wird es zum Zentrum dieser Strukturen hingezogen, was die Gravitationskrümmungen erklären würde. Nach diesem theoretischen Schema existiert keine Dunkle Materie.
„Es ist noch nicht klar, welche genaue Form des Phasenübergangs im Universum zu topologischen Defekten dieser Art führen könnte.“erkennt Richard Lieu.
Außerdem fügt er hinzu, dass seine Theorie nicht ausreicht „Allein, um die Hypothese der Dunklen Materie zu diskreditieren“. Jedoch, „Dies ist der erste Beweis dafür, dass Schwerkraft ohne Masse ausgeübt werden kann“schließt der Professor.
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