Является ли гравитационное линзирование хорошим способом поиска отрицательной массы?

Можно ли проверить отрицательную массу с помощью гравитационного линзирования? Следующее видео предлагает идею о том, что галактики окружены отрицательной массой: https://youtu.be/MZtS7cBMIc4.

Можно ли это доказать или опровергнуть, глядя на гравитационное линзирование далеких галактик, глядя на изображения глубокого поля Хаббла? Я ожидаю, что если отрицательная масса окружит галактику, это должно вызвать эффект, противоположный галактике с положительной массой. Если есть окружающая отрицательная масса, должен быть эффект «анти» линзы сразу за пределами обычного эффекта линзы. Может ли кто-нибудь провести этот анализ и подтвердить или опровергнуть эту идею?

Редактировать: на следующем изображении и других я посмотрел, смогу ли я визуально увидеть такой эффект дальше от источника, и это трудно сказать. Впереди так много галактик, на которые не влияет линза. Может потребоваться компьютерный анализ изображений, окружающих эффект «кольца», чтобы увидеть, существует ли «радиальный эффект» вокруг кольца. Большинство изображений, вероятно, не показывают достаточную часть окружающей области, где радиальный эффект, как предсказано в статье Izumi et al. (2013)было бы очевидным. Если это присутствует, я думаю, что это указывает на отрицательную массу, окружающую положительную массу, и было бы огромным открытием, подтверждающим отрицательную массу! Если бы он отсутствовал, это, вероятно, показало бы, что вокруг галактик сгруппировано, по крайней мере, незначительное количество отрицательной массы (не было бы полным опровержением отрицательной массы).

Изображение из: Galaxies — Gravitational Lensing Галактики - Гравитационное линзирование

Вы пришли из видео Лаборатории действий? Шутки в сторону, второстепенные видеоролики на YouTube редко отражают современное состояние науки. Отрицательные массы не предсказываются и не допускаются ни одной известной мне физической теорией. Другое дело для мнимых масс, тахион которых допускается ОТО, но нарушает другую физику.
@AtmosphericPrisonEscape - Вообще-то да 😁. Я подумал, что если это где-то там, как в упомянутом видео обсуждается вокруг галактик, мы должны быть в состоянии увидеть это с помощью гравитационного линзирования. Это может быть хорошим способом доказать или опровергнуть это.
Сначала вам нужно разработать теорию того, как ОТО применяется к отрицательной массе. Поскольку этого не может произойти, нет, вы не можете проверить с помощью гравитационного линзирования.
@CarlWitthoft Afaik GR может описать отрицательную массу : «Все это нарушения того или иного варианта условия положительной энергии общей теории относительности Эйнштейна; однако условие положительной энергии не является обязательным условием математической непротиворечивости теории. ." Таким образом, условие положительной энергии — это просто постулат ОТО, и его математика будет работать и без него.
@peterh: Многое возможно в непротиворечивых теориях, которые затем расходятся с наблюдениями.
Быстрый поиск в Google привел к этой статье arXiv, написанной Koji Izumi et al. похоже, что это имело бы отношение к этому обсуждению. GR не является моей областью знаний, хотя.
@AtmosphericPrisonEscape Это правда, но нелогично. Если бы существовала отрицательная масса, и она вела бы себя так, как ее описывает математика ОТО, и во Вселенной было бы достаточно отрицательной массы, чтобы обнаружить ее, тогда мы могли бы найти ее с помощью гравитационного линзирования. Кстати, я не уверен, но, насколько мне известно, темная энергия ведет себя как примерно постоянно распределенная отрицательная масса, пронизывающая всю Вселенную.
В Корнельском университете есть хорошая статья arxiv.org/abs/1305.5037
@mistertribs Похоже, гравитационное линзирование — это действительно способ поиска отрицательной массы!
Тот, кто проголосовал за закрытие этого вопроса, потому что он касается наук о Земле, должен объяснить, какое значение имеет гравитационное линзирование и отрицательная масса для наук о Земле. Или, возможно, модератору необходимо расследовать легкомысленное или некомпетентное использование VTC...
@peterh Я никогда не думал об этом раньше, но это интересно и звучит правдоподобно. Равномерно распределенная отрицательная масса будет вести себя точно так же, как темная энергия. . . но разве эта отрицательная масса не будет притягиваться, создавая комковатость. Это равномерное распространение предполагает, что это поле, а не частицы (э-э, я думаю). А может, и нет. Неважно. физика.stackexchange.com/questions/44934/…

Ответы (3)

Это обсуждалось в недавней статье оксфордского космолога: https://arxiv.org/abs/1712.07962 .

В нем утверждается, что с помощью гравитационного линзирования уже были обнаружены отрицательные массы:

На самом деле, в литературе обсуждались «загадочные результаты» в кластерах, таких как отрицательные массы (Andreon, Punzi, & Grado 2005). Например, наблюдения сливающегося скопления Abell 2034, проведенные Chandra, обнаружили намеки на отрицательную массу и поэтому не нанесли эти данные на график (Кемпнер, Саразин и Маркевич, 2003), области профиля массы в галактике NGC 4636 дали «нефизические» отрицательные массы. (Джонсон и др., 2009), в группе галактик NGC 3411 было обнаружено, что общая масса уменьшается с увеличением радиуса, что требует материала с отрицательной массой (О'Салливан и др., 2007), измерения скоплений галактик с использованием Sloan Digital Sky Survey дали данные, указывающие на отрицательную массу в бедных скоплениях с менее чем пятью галактиками (Хансен и др., 2005),

Некоторую критику упомянутой статьи можно найти на arxiv.org/abs/1902.08287 .

Одна ссылка, которую я нашел по этому вопросу, была Izumi et al. (2013) , которые отмечают, что изображения, создаваемые линзой вокруг отрицательной массы, искажаются радиально, в то время как линза положительной массы искажается по касательной, и что этот эффект можно различить без предварительного знания положения линзы путем измерения выравнивания изображений линзы. .

Я не эксперт в общей теории относительности, поэтому я не могу оценить их результаты, но если предположить, что статья верна, похоже, что отрицательная масса действительно может быть обнаружена с помощью наблюдений гравитационного линзирования. Другой вопрос, существует ли отрицательная масса, пока он не выглядит вероятной перспективой.

Интересно, знаем ли мы, проводил ли кто-нибудь поиск, используя эту идею? Вероятно, было бы огромным открытием, если бы действительно была обнаружена отрицательная масса!
@ Джонатан - вероятно, нет, большая часть обсуждения носит теоретический характер (а также включает такие вещи, как линзирование червоточинами). Наблюдения гравитационного линзирования действительно имеют место, но до сих пор не обнаружено ничего, что потребовало бы отрицательной массы для объяснения наблюдений. Есть разные причины, по которым мы не ожидаем существования отрицательной массы, но это совершенно другой вопрос (и, вероятно, больше подходит для физики, чем для астрономии).
В конце статьи говорится: «Было бы интересно численно исследовать распространение света через реалистичные пустоты в космологических симуляциях, потому что настоящая модель подчиняется простому степенному закону. Это оставлено для будущей работы ». Это интригует!

Если отрицательная масса находится не внутри, а снаружи положительной массы, не будет ли она отталкивать проходящий свет от нее, то есть к положительной массе, что приведет к воспринимаемому более сильному эффекту гравитационного линзирования положительной массы? Если это так, то https://www.spacetelescope.org/news/heic2016/ может быть частично объяснено гало с отрицательной массой в этих галактиках. Виллата, по-видимому, упомянул такой «эффект антигравитационной линзы». Концептуально это кажется гораздо более естественным, чем большинство теорий темной материи.

Ссылку не читал, но тёмная материя тяготеет. Темная энергия ведет себя как антигравитирующая штука.
Вау, отрицательная масса притягивает отрицательную массу, положительная масса притягивает положительную массу, а отрицательная масса отвлекает положительную. Результат может быть как в источнике. Это очень интересно.
Я бы подумал, что отрицательная масса будет делать гравитационное линзирование, противоположное тому, что делает обычная масса, например, действовать как вогнутая линза по сравнению с выпуклой. Я также предполагаю, что отрицательная масса будет отталкивать все вещи, включая себя, поэтому обычно она будет очень тонкой. Поскольку положительная масса притягивается, возможно, разреженная отрицательная масса может собраться рядом с положительной массой.
Является ли гравитационное линзирование хорошим способом поиска отрицательной массы?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v