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21/01/18 08:15
저런 식의 주장을 하는 사람들은 끊임없이 있죠. 다만 암흑물질만큼 rotation curve, CMB, supernovae, bullet cluster 등등의 현상들을 일관적으로 설명할 수 있는 이론은 아직 없습니다. MOND도 마찬가지입니다. 하나는 해결할 수 있겠지만 다른 건 해결 못 하죠.
21/01/18 08:32
보통 암흑물질은 기본적으로 Galaxy rotation curve를 설명하기 위해 도입했다고 알려져 있죠. 보통 MOND 같은 중력을 수정해서 해결하려고 하지만, 실제로 암흑물질에 대한 증거는 Galaxy rotation curve 이외에 많습니다. 저 MOND의 경우도 역시나 CMB나 초신성, 우주거대구조 같은 걸 암흑물질만큼 일관적으로 설명하지 못하죠.
저분의 논문이 뭘 지칭하는지 잘 모르겠으나 아마 https://arxiv.org/pdf/2009.11525.pdf 인 걸로 보이는데 abstract만 훑어봤을 땐, 여태까지 나온 논문들과 크게 다르지 않아보입니다. 실제로 작년 저널클럽에서 MOND가 요기 또 있네? 하면서 그룹멤버들과 같이 호기심으로 본 거 같기도...
21/01/18 08:37
음...정말 무슨 얘기인지는 사실 잘 모르겠지만 하여간 세상을 움직이는 물리 현상을 설명하기 위해선 뉴턴과 아인슈타인의 기존 이론이 역시 더 설득력이 있다는 말씀으로 알겠습니다.
21/01/18 08:38
(수정됨) 본문에도 나오는 회전곡선(rotation curve)을 예로 들면,
은하 역시 태양계처럼 질량중심을 가운데 두고 별들이 회전하는 구조로 보통 이루어져있습니다. 다만 태양계처럼 중심에 대부분의 질량(태양)이 모여있는 구조는 아니고 좀 더 넓게 퍼져있는 차이점이 있긴 하죠. 그런데 그렇다고 해도 중심부로 갈수록 많은 질량이 몰려있는 시스템이고, 그에 따라 "관측되는 별(및 기체 등)"만 고려하여 뉴턴역학을 적용하면 은하의 회전곡선은 은하의 바깥으로 나갈수록 속도가 점점 느려져야 합니다. 하지만 실제로 회전곡선을 관측해보면 어느 지점 이상 나가면 회전곡선이 더 이상 감소하지않고 평평하게 유지되는 (flat rotation) 현상이 보이는데, 위에서 말한 관측되는 물질들만으로는 이러한 회전곡선이 설명이 안되거든요. 그러니 우리가 알고있는 중력에 대한 식이 틀렸거나, 아니면 보이지 않는 물질이 있거나 이런 가설이 나올 수 있겠죠. 그런데 현재는 우주의 많은 현상들이 저 보이지 않는 '암흑 물질'이라는 개념을 이용해서 설명이 가능해서 주류 가설인 상황이고, 암흑물질이 없어도 다른 척도에서 뉴턴역학이 우리가 알고있는 것과 다르게 작용할 수 있다는 개념으로 접근한 수정뉴턴역학(MOND)도 여전히 연구가 되고 있는 상황입니다. 물론 상당히 비주류 학설이긴 하죠. 중력렌즈 같은 것도 있는데, 중력렌즈 효과를 보이는 대상 또한 관측가능한 물질들 만으로는 빛을 그 정도로 휘게 만들 중력이 발생할 수 없기 때문에 자연스럽게 암흑물질의 존재를 뒷받침해줍니다. 물론 이 부분도 MOND로 설명하기 위한 연구는 누군가는 계속 하고있긴 할거예요.
21/01/18 08:47
Rorschach님의 댓글처럼 너무 길어질까봐 설명을 하지 않았습니다만, 이왕 긴 댓글이 나온 김에 하자면, 가장 암흑물질을 천문/물리학자들이 믿는 근거 중에 하나로는 우주배경복사(CMB)가 있습니다.
우주배경복사란 우주가 식으면서 투명해지기 직전에 나오는 빛알갱이들을 말하는데요, 이때 우주속으로 이 빛 알갱이들이 퍼지면서 다른 일반물질과 암흑물질과 상호작용을 하겠죠. 우주는 균일하게 팽창하니 그럼 우주배경복사는 전 우주에 대해 일정해야겠지만 그런 상호작용 덕분에 약간의 비등방성(불규칙성)을 만듭니다. 이걸 신호처리를 하면 물질 분포에 대해 어느정도 알 수 있습니다. 그리고 현재 암흑물질이 전 우주의 25%정도 분포해야 관측되는 비등방성을 만족하지요. 이런 건 MOND같은 건 죽어나 꺠어나도 아직은 설명 못 합니다. 초신성이나 우주세부구조같은 관측 현상도 비슷하게 암흑물질로 설명하지만 MOND로는 현재 역부족이죠.
21/01/18 08:19
(수정됨) 뭐 현재의 우주의 거대구조를 암흑물질 배제하면서 설명할 수 있어야할거라...그 거대한 필라멘트들 말이죠...
은하 회전속도만 설명하는 것으로는 완전배제는 힘들겠죠... 그런데 외부중력장 효과를 확인한게 맞다면 상대성이론의 전제인 강한 등가원리하고는 맞지 않는거라곤 하더군요... 실제로 외부 중력장 효과일지는 뭐...알길은 없지만요 크크
21/01/18 08:31
암흑물질같은건 어찌보면 과학자 감성에 영 안맞기도 크크
(아니 그냥 보이지 않는 중력하고만 상호작용하는 그런걸 가정해야한다고? 그런건 아름답지 않아...같은 이과식 갬성?)
21/01/18 08:27
아직은 수정뉴턴역학이 해결해야할 과제가 상대성이론보다 훨씬 많기 때문에
수정뉴턴역학이 맞다고 해도 가야할 길은 상당히 멀리 남아 있을 겁니다. 상대성이론은 이론을 보완하기 위해 존재해야할 암흑물질 문제만 잡아내면 되는 상황이니까요. 거의 모든 검증에서 검증되기도 했구요. (물론 암흑물질 문제는 보통 사람들에게 있어 상식선에서 이해하기 힘들긴 합니다.)
21/01/18 08:30
정확하게 수정뉴턴역학은 어떤 논리를 내세우는 이론인지 알 수 있을까요? 역시 물알못이다 보니까 본문에서 쓴 거처럼 정말 겉핥기로 밖에 이해할 수밖에 없네요.
21/01/18 09:17
수정뉴턴역학이 확실하게 정립된 것이 아니라 일관적인 논리가 있는 건 아니지만, 대략적으로 현재 일반상대론이 틀리니 뉴턴역학으로 돌아가서 추가적인 항을 넣거나 아니면 일반상대론에 추가적인 요소를 넣거나 하는 정도입니다. 사실 이렇게보면 양자중력같은 더 큰 원리에서 출발하는 게 아니라서 암흑물질과 큰 차이는 없죠. 다만 암흑물질이 더 잘 설명할 뿐
21/01/18 09:19
아 그러니까 고전 뉴턴역학에 아인슈타인이 상대성 이론을 첨가한 것처럼 수정 뉴턴역학은 뉴턴 역학과 상대성 이론에 추가로 뭘 더 넣자 이런거군요, 답변 감사드립니다.
21/01/18 08:43
근데 생각하면 약간 재밌기도 하네요, 세상의 많은 부분은 중력만으로만 호응하는 물질로 이루어져 있고 그게 빛을 통해 보이는 물질보다 많다는게...
21/01/18 08:50
암흑물질이 중력만으로만 일반물질로 상호작용하면 사실 관측할 게 더 없긴 한데, 흥미롭게도 암흑물질이 약한상호작용과 비슷한 크기로 일반물질과 상호작용을 한다면 즉, WIMP라면 현재의 25%의 비율이 된다는 것을 보일 수 있습니다. 이를 WIMP miracle이라고 부를 정도.... 여튼 그렇기 때문에 입자물리학자들은 약한상호작용 수준의 물리에서 암흑물질이 관측가능할 거라는 희망을 가지고 연구하고 있습니다.
21/01/18 10:09
전공자는 아니지만 돈 걸라면 암흑물질과 암흑에너지가 있다는 데에 걸겠습니다. 힉스보손도 발견했는데 말이죠.
솔직히 암흑애들 발견하는것보다 리만 가설이 더 늦게 증명될듯.
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