特集:宇宙の暗黒問題
暗黒物質は幻か? 修正重力理論の新たな展開

S. ホッセンフェルダー(独フランクフルト高等研究所)
S. S. マッガウ(ケース・ウェスタン・リザーブ大学)
201905

日経サイエンス 2019年5月号

8ページ
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 宇宙には見える物質だけでは説明できない現象がある。例えば,銀河中心から遠く離れたところにある星の運動や,銀河団の中の一部の銀河の運動は,“見える”物質の質量だけでは説明できない。“足りない”質量を補うために「暗黒物質」の存在が仮定されてるが,これまでに行われた幾多の実験や観測でその証拠は見つかっていない。

 著者らは暗黒物質に変わるアイデア「修正重力理論」を今こそ真剣に検討すべきだと主張する。修正重力理論はアインシュタインの重力方程式を修正するもので,重力が質量からどう生じるかを決める数学的な法則を変えるものだ。だがこの理論はこれまでほとんど注目されてこなかった。

 現時点で修正重力理論にも暗黒物質仮説にも一長一短がある。両者の中間に正解があることを示唆する研究結果もあり,修正重力理論を検討する価値は十分にあるだろう。