Zašto uzeti u obzir MOND?

Original: http://astroweb.case.edu/ssm/mond/burn1.html

Najjednostavnije, jer to podaci zahtijevaju.

MOND daje jedinstvena predviđanja o odnosu distribucije mase i kinematike. Ova predviđanja potvrđuju se sa iznenađujućom tačnošću u posmatranim krivuljama rotacije posmatranih galaksija, što je fenomen koji je izuzetno dobro utvrđen posmatranjem (Sanders & McGaugh 2002). Ne vidim kako ovo može biti više nesreća nego uspjeh čisto njutnovske gravitacije unutar Sunčevog sistema. Ako je tamna materija tačna, to se ne bi trebalo dogoditi.

Što se tiče filozofije znanosti, jedan od vodećih principa kojeg pokušavam slijediti jest da ako teorija daje provjerljiva predviđanja i ta se predviđanja obistine, tada smo dužni dati teoriji zaslugu, čak i ako nam se ne sviđa to. To je upravo moje iskustvo s MOND-om. Došao sam do teme Pravi vjernik u tamnoj materiji, ali MOND je zakucao predviđanja za LSB galaksije koje sam proučavao (McGaugh i de Blok 1998), a ne bilo kakav okus teorije tamne materije. Pa šta bih trebao zaključiti? Da je teorija koja je pravilno prognozirala tačno pogrešna jer je to bila moja pretpostavka?

Situacija podsjeća na to da se po rođenju Newtonove gravitacije. Prisjetite se Newtonove originalne izjave njegovog Univerzalnog zakona gravitacije:

“Sve se događa… kao da je sila između dva tijela direktno proporcionalna umnošku njihovih masa i obrnuto proporcionalna kvadratu udaljenosti između njih.”

Obratite pažnju na važno upozorenje koje je Newton napravio: kao da. To je upravo situacija u galaksijama. Sve se događa kao da je MOND važeći zakon o sili. Sada može biti da nekako tamna materija uvijek rezultira posmatranom MONDian fenomenologijom. Ali čini se smislenim barem razmotriti teoriju koja je to uopće ispravno shvatila.

Zapravo, svaka teorija zasnovana na tamnoj materiji dužna je objasniti opažene pojave. Ne postoji prihvatljivo objašnjenje za ponašanje MONDiana zasnovano na konvencionalnoj hladnoj tamnoj materiji. Zapravo, u naučnoj literaturi postoji samo jedan rad koji pokušava kvazi legitimno pokušati to učiniti (van den Bosch i Dalcanton 2000), a čini se da nije ništa drugo do vrsta radikalnog dotjerivanja za koje sam upozorio da će biti potrebno (McGaugh i de Blok 1998). Čak su i neposredni pokušaji tumačenja implikacija posmatrane fenomenologije u smislu tamne materije (npr. Sanders & Begeman 1994; Brada & Milgrom 1999; McGaugh 2004) jednostavno ignorirani. Čini se da cijelo polje pati od masovnog slučaja kognitivne disonance: činjenice se ne računaju, pa ih se mora odbaciti.

Još jedan vodeći princip kojeg se kao naučnik-praktičar pokušavam držati je snažno zagovaranje teorije prije nego što je odbacim. Puno sam puta prošao ovu vježbu pokušavajući uskladiti CDM predviđeni halo NFW s podacima. Mnogo sam se trudio da to spasim. To se jednostavno ne može učiniti… barem ne bez jednostavnog zanemarivanja značajnih dijelova podataka. Jednom kada se upustimo u ovakvu poricanje stvarnosti, tada je naravno sve moguće (poput zemlje koja je ravna i stara samo 6 000 godina). Sad sam često u iskušenju da odbijem MOND i mogu navesti bilo koji broj razloga zbog kojih bismo mogli biti obavezni učiniti upravo to. Ali to ne garantuje automatski da su naše ideje o tamnoj materiji tačne, niti umanjuje teret objašnjavanja uočene MONDian fenomenologije. Ako se pokoravam svom principu i radim jednako u korist MOND-a kao što radim u korist tamne materije, neprestano smatram da moram manje raditi kako bih spasio MOND. Čini se da većina ljudi ne dijeli ovo iskustvo, ali pretpostavljam da to ima više veze s njihovim predubjeđenjima nego bilo koji opravdani naučni argument: oni jednostavno nisu pokušali djelovati u ime MOND-a. Zapravo, broj zabluda i mitova o teoriji koje, čini se, još uvijek imaju mnogi ugledni naučnici je šokantan. Shvaćam da može biti bolno i dugotrajno učiti o teoriji koja je za vas nova, posebno onoj koju ste naučili da prezirete. Međutim, smatram da se do objektivnog naučnog zaključka ne može doći na temelju namjernog neznanja.

U istoriji nauke ima puno prednosti za sadašnju situaciju. Analogija obiluje radovima Kuhna i Poppera. U stvari, čak je i samo poreklo gravitacije bilo slično.

Newton je primio određenu količinu zlostavljanja zbog svog zakona gravitacije. Poznate su kritike Leibniza i Huygensa:
Kako može postojati akcija na daljinu?
Taj se pojam u to vrijeme činio toliko glupim da ga je Leibniz opisao kao “okultno”, a Huygens odbacio kao “apsurdno”. Pod tim pritiskom, sam Newton očito se osjećao obaveznim odbaciti taj pojam kao stvarnu fizičku mogućnost, rekavši
[Akcija na daljinu je] „toliko veliki apsurd da vjerujem da nijedan čovjek koji u filozofskim pitanjima nema kompetentan fakultet mišljenja ikad može upasti u to”.
Često se osjećam dužnim davati analogne izjave o MOND-u samo da bih kolege poslušao šta to može značiti o tamnoj materiji, a kamoli da MOND smatram stvarnom fizičkom mogućnošću.

Uvjerljiva fizička osnova za MOND još uvijek nedostaje. Ali onda je trebalo Newtonu 20 godina da shvati da postoji dobar geometrijski razlog za obrnuti zakon kvadrata, i vijekovima da razvije našu modernu neodrživost gravitacije. Čini se da su ove stvari kristalno jasne samo s povratkom unazad. Dakle, bez sumnje će biti s MOND-om, bez obzira na temeljnu fiziku.