L2L知識探索網天文速報_20110222_修正牛頓力學理論的預測獲得驗證！

　　根據即將發表在3月份「物理評論通訊（Physical Review Letters）」的一篇論文指出，修正牛頓力學理論（簡稱為MOND）的預測在富含氣體星系的觀測資料中獲得驗證！這也讓主流宇宙學模型的正確性遭到質疑。

　　現代的宇宙學認為根據目前宇宙的特徵，其質能主要是由暗物質及暗能量所主宰，但目前我們仍未有直接證據能夠證明其存在。另一種較非主流的理論則認為，現有的重力理論無法準確描述宇宙的動力學系統，因此科學家們提出了一些理論來修正現有的重力學。

　　1983年由Moti Milgrom所提出的修正牛頓力學（Modified Newtonian Dynamics，MOND）便是其中之一。MOND理論預測了所有星系的質量及其旋轉速度的關係。但由於以恆星為主要組成的漩渦星系在質量估計上有很大的不確定性，先前對此預測關係的測試並不完備。

　　為了解決這個問題，McGaugh以富含氣體的星系來測試MOND理論的預測。這種星系的恆星數量相對較少，大多數的質量以星際氣體的形式存在。McGaugh表示，「由於我們了解原子吸收及放出能量的物理機制，因此能夠更準確地估計這種星系的質量。」

　　根據最近所發表的觀測資料，McGaugh比較了47個富含氣體星系的質量與旋轉速度的關係，MOND的預測與觀測到的旋轉速度非常接近，甚至比暗物質模型的預測更為準確。

　　幾乎所有人都同意，暗物質及暗能量理論對星系團以上的大尺度結構描述相當成功。但根據McGaugh的研究，這個宇宙學理論對於星系以及更小尺度的結構卻不太適用。McGaugh認為，「MOND則是相反，它在於單一星系的的尺度上可以解釋的很好，但對於大尺度的宇宙結構卻不太有用。當然，我們可以假設暗物質理論是正確的，然後調整模型參數直到與現有觀測符合，更何況既然我們看不到暗物質，那麼我們便能任意調整以符合觀測結果。這就像是用週轉圓去擬合行星軌道一樣。」McGaugh也說，「如果暗物質理論是正確的，那為什麼MOND對於這47個星系的預測如此成功？最終，正確的理論－不論是暗物質理論或是修正牛頓力學理論－必須解釋為何如此。」

Editor: JP

新聞來源：EurekAlert
http://www.eurekalert.org/pub_releases/2011-02/uom-grg022211.php