دینامیک نیوتونی اصلاح‌شده

در فیزیک٬ دینامیک نیوتونی اصلاح‌شده (به انگلیسی: Modified Newtonian Dynamics)، یا به طور خلاصه MOND، فرضیه‌ای است که تلاش می‌کند با اصلاح قانون گرانش نیوتون، مسئلۀ چرخش کهکشانی را توضیح دهد. در کهکشان‌ها، سرعت چرخش ستاره‌ها و گازها به دور مرکز کهکشان یکنواخت است که با پیش‌بینی قانون جهانی گرانش نیوتون مغایر است. این قانون پیش‌بینی می‌کند که اجرام دورتر باید با سرعت کمتری بچرخند. مانند سامانۀ خورشیدی، که سیاره‌های دورتر با سرعت کمتری به دور خورشید می‌چرخند.

سرعت (A) مورد انتظار و (B) مشاهده شدۀ ستارگان به صورت تابعی از فاصله‌شان از مرکز کهکشان

این فرضیه در سال ۱۹۸۳ توسط موتی میلگرام (به انگلیسی: Mordehai Milgrom) برای مدل کردن این نتایج مطرح گردید.

وی بیان کرد که قانون گرانش نیوتون تنها در شرایطی که شتاب گرانش به اندازۀ کافی بزرگ است تأیید شده‌است و برای شتاب‌های بسیار ناچیز باید اصلاح شود. این نظریه بیان می‌کند که در چنین شرایطی، شتاب به طور خطی با نیروی گرانشی وارد شده متناسب نیست و رابطه‌ای غیرخطی دارد.

این فرضیه در مقابل فرضیۀ محبوب‌تر ماده تاریک قرار دارد که مشاهدات غیرعادی یاد شده را به وجود نوع ناشناخته‌ای از ماده در کهکشان‌ها نسبت می‌دهد که توزیع جرم در کهکشان‌ها را با آنچه که تنها با در نظر گرفتن مادۀ معمول مشاهده می‌شود متفاوت می‌کند. در این رهیافت، ماده تاریک به تنهایی و بدون نیاز به اصلاح قانون گرانش، شتاب یکنواخت در کهکشان‌ها را توجیه می‌کند.

ریاضیات دینامیک نیوتونی اصلاح‌شده

در MOND غیرنسبیتی، معادله پواسون

$\nabla ^{2}\Phi _{N}=4\pi G\rho$

به صورت زیر اصلاح می‌شود:

$\nabla \cdot \left[\mu \left({\frac {\left\|\nabla \Phi \right\|}{a_{0}}}\right)\nabla \Phi \right]=4\pi G\rho$

در اینجا $\Phi$

پتانسیل MOND و

a_{0}

یک ثابت با مقدار تقریبی

10^{-10}\,m/s^{2}

است.

جستارهای وابسته

مطالعه بیشتر

پاول کروپا: Dark Matter, Cosmology, and Progress, July 2010
Bertone, Gianfranco (2010). Particle Dark Matter: Observations, Models and Searches. Cambridge University Press. p. 762. ISBN 978-0-521-76368-4.
Mordehai Milgrom: MOND: time for a change of mind?, August 2009
Mordehai Milgrom: Does Dark Matter Really Exist? بایگانی‌شده در ۲۰۱۴-۱۰-۲۳ توسط Wayback Machine, Scientific American, August 2002
Slosar, Melchiorri, & Silk: Did Boomerang hit MOND?, Physical Review D, November 2005
Mordehai Milgrom: Do Modified Newtonian Dynamics Follow from the Cold Dark Matter Paradigm?, Astrophysical Journal, May 2002
David Lindley: Messing around with gravity, Nature, 15 October 1992
Bekenstein, Jacob D.: Modified Gravity vs Dark Matter: Relativistc theory for MOND, JHEP Conference Proceedings, 2005
Massey, Richard; Rhodes, Jason; Ellis, Richard; Scoville, Nick; Leauthaud, Alexie; Finoguenov, Alexis; Capak, Peter; Bacon, David; Aussel, Hervé (2007). "Dark matter maps reveal cosmic scaffolding". Nature. 445 (7125): 286–290. arXiv:astro-ph/0701594. Bibcode:2007Natur.445..286M. doi:10.1038/nature05497. PMID 17206154.
A. Yu. Ignatiev, Is Violation of Newton's Second Law Possible?, Phys. Rev. Lett. 98, 101101 (2007).
Modified Newtonian dynamics om arxiv.org(I)Authority
Modified Newtonian dynamics om arxiv.org(II)Review

منابع

↑ Milgrom, M. (1983). "A modification of the Newtonian dynamics as a possible alternative to the hidden mass hypothesis". Astrophysical Journal. 270: 365–370. Bibcode:1983ApJ...270..365M. doi:10.1086/161130.. Milgrom, M. (1983). "A modification of the Newtonian dynamics - Implications for galaxies". Astrophysical Journal. 270: 371–389. Bibcode:1983ApJ...270..371M. doi:10.1086/161131..
↑ Milgrom, M. (2010). "MD or DM? Modified dynamics at low accelerations vs dark matter". Proceedings of Science. arXiv:1101.5122. Bibcode:2011arXiv1101.5122M.

[Milgrom_papers-1] Milgrom, M. (1983). "A modification of the Newtonian dynamics as a possible alternative to the hidden mass hypothesis". Astrophysical Journal. 270: 365–370. Bibcode:1983ApJ...270..365M. doi:10.1086/161130.. Milgrom, M. (1983). "A modification of the Newtonian dynamics - Implications for galaxies". Astrophysical Journal. 270: 371–389. Bibcode:1983ApJ...270..371M. doi:10.1086/161131..

[2] Milgrom, M. (2010). "MD or DM? Modified dynamics at low accelerations vs dark matter". Proceedings of Science. arXiv:1101.5122. Bibcode:2011arXiv1101.5122M.