211service.com
Hoe F = ma kan kapot gaan bij lage versnellingen
De tweede wet van Newton, F=ma, is een van de fundamenten van de moderne natuurkunde. Of in ieder geval was het tot het begin van de jaren tachtig, toen astronomen merkten dat sterren die rond spiraalvormige sterrenstelsels draaien er niet aan gehoorzamen.
Hier is het probleem. Volgens de wet van Newton zouden verder verwijderde objecten langzamer om een centraal massief object moeten draaien. Dat is precies wat er in het zonnestelsel gebeurt. Maar de sterren in spiraalstelsels draaien veel sneller om hun baan dan de wet van Newton voorspelt.
Astronomen hebben twee oplossingen voor dit raadsel voorgesteld. De meesten denken dat er een halo van onzichtbare materie moet zijn die de sterren op een onzichtbare manier trekt. Anderen denken dat de wet van Newton op de een of andere manier moet worden afgebroken vanwege de kleine versnellingen die sterren in sterrenstelsels voelen. Deze jongens hebben de 20 jaar sindsdien besteed aan het onderzoeken van de implicaties van Modified Newtonian Dynamics, of MOND, onder leiding van Mordehai Milgrom van het Weizmann Institute Center for Astrophysics, in Israël, die het idee in 1983 bedacht.
Het probleem is dat MOND pas in actie komt als de versnelling klein is - zo klein dat geen enkel experiment op aarde de effecten ervan heeft kunnen onderscheiden van de wet van Newton. En metingen aan sterren in verre sterrenstelsels zijn moeilijk te maken, dus het was voor astronomen moeilijk om bewijs voor of tegen te vinden.
Maar vandaag zegt Milgrom dat hij een nieuw effect van MOND heeft berekend dat meetbaar moet zijn voor planeten en kometen in het zonnestelsel.
Het nieuwe effect is een quadropoolkracht die objecten in de ruimte boven en onder het vlak van het zonnestelsel afstoot en tegelijkertijd objecten aantrekt die in het vlak liggen. Milgrom zegt dat dit een effect zou moeten hebben op de precessie van het perihelium van planeten in het zonnestelsel.
Hij zegt dat de huidige metingen nog niet precies genoeg zijn om dit effect te zien of te beperken, maar de juiste precisie lijkt binnen handbereik.
Interessant genoeg ontdekten astronomen vorig jaar dat: de precessie van het perihelium van Saturnus past niet helemaal bij de voorspellingen .
Zou dit het smoking gun kunnen zijn waar Milgrom naar op zoek is?
Referentie: arxiv.org/abs/0906.4817 : MOND-effecten in het binnenste zonnestelsel