修正的牛顿引力理论( MOND:Modified Newtonian Dynamics),能够很好地拟合星系旋转曲线,解释质量随光度的分布,甚至能正确的预言星流的运动。不过这种数学形式上的修正并没有引入任何新物理,对其他现象的解释也差强人意,许多人因此对其持保留态度. 米尔格罗姆认为,在加速度如此微小的条件下.牛顿定律会发生变化。米氏把每秒增加一百亿分之一米定义为临界加速度a0:在低于a0时,万有引力的作用就不再按牛顿确定的与加速度成正比;而可能是与加速度的平方成正比,引力变得稍大些。在低于a0时,米氏采用稍有变动的牛顿便可精确地预测星系的运动,无需引入暗物质这种莫须有的东西。星系中恒星运动比预期要快,并非因为不可见物质的引力作用,而是来自未被计入的动力,如米尔格罗姆定律所述。
米氏把自己的脑力劳动成果称为"修订的牛顿动力学"(MONDL)。S·麦戈和其他物理学家利用MOND解释了数十个星系的运动。但大多数天文学家拒绝接受MOND,米尔格罗姆对此充分理解,他说:"科学界肯定十分挑剔,要想晃动基本定律,需有长期奋斗的决心。"米氏也清醒地认识到MOND有一些不足之处。尽管MOND可以解释星系的运动,但无人知道它为什么能解释。
物理学家应该给米尔格罗姆更多的宽容。众所周知,牛顿定律就被爱因斯坦修改过。牛顿认为,万有号|力是任何两个有质量的物体之间瞬时和隐蔽作用的力。而爱因斯坦认为,不存在万有引力。我们所体验到的引力只是一种几何效应,是块状物使时空形状产生扭曲的结果。这似乎很抽像,无法形象化,因为我们看不到四维空间。请看喷水器划出的优美抛物线及足球运行的弧形,它们都是由地球的质量所创立的时空曲线。如果米尔格罗姆是正确的,那么牛顿和爱因斯坦的理论都需修改,大量工作还是在临界加速度a0上。
米氏说:"这个值在宇宙论上具有重要意义,它是用光速除以宇宙的寿命期而得到的加速度。如果初速为零,那么按此加速度在宇富的寿命期结束时便可达到光速。这是我全部研究的角柱石,由此必然会建造出理论大厦。MOND还可以解释开拓者10号和11号的神秘运动。NASA喷气推进实验室的安德森与包括尼托在内的5名同事合作,于2002年底发表了有关开拓者号神秘现象的详细分析,长达到页。他们寻找一切可解释这一异常现象的证据,包括航天器上的气体漏泄,软件错误等。但一直没有找到。开拓者10和11自发射以来的几十年中,确实有什么东西使它们减速(或者说使它们朝着太阳加速),而减速的速率与MOND的预测完全一致,令人惊讶:加速度约是我们从地球引力感觉到的加速度的一百亿分之一。
尼托和安德森真诚期望发射一个装置以精确检测开拓者的异常情况。他激动谈起这次发射有可能动摇物理学的基石。尼托从内心希望开拓者的异常是由航天器的系统误差造成的;但如果检测证明万有引力的作用方式有所改变,他也乐意接受。 但是,目前已有研究表明,在加速度小于10-14m/s2 其况下,牛顿定律依然正确。 |