Come F = ma potrebbe rompersi a basse accelerazioni

La seconda legge di Newton, F=ma, è uno dei fondamenti della fisica moderna. O almeno lo è stato fino all'inizio degli anni '80, quando gli astronomi hanno notato che le stelle in orbita attorno alle galassie a spirale non gli obbediscono.

Ecco il problema. Per la legge di Newton, gli oggetti più distanti dovrebbero orbitare più lentamente intorno a un oggetto massiccio centrale. Questo è esattamente ciò che accade nel sistema solare. Ma le stelle nelle galassie a spirale orbitano molto più velocemente di quanto previsto dalla legge di Newton.

Gli astronomi hanno proposto due soluzioni a questo enigma. La maggior parte pensa che ci debba essere un alone di materia invisibile che attira le stelle in qualche modo invisibile. Altri pensano che la legge di Newton debba in qualche modo crollare per le minuscole accelerazioni che le stelle percepiscono nelle galassie. Questi ragazzi hanno trascorso i 20 anni da allora esplorando le implicazioni della Modified Newtonian Dynamics, o MOND, guidati da Mordehai Milgrom del Weizmann Institute Center for Astrophysics, in Israele, che ha inventato l'idea nel 1983.

Il problema è che MOND entra in azione solo quando l'accelerazione è minima, così piccola che nessun esperimento sulla Terra è stato in grado di distinguere i suoi effetti dalla legge di Newton. E le misurazioni su stelle in galassie lontane sono difficili da fare, quindi è stato difficile per gli astronomi trovare prove a favore o contro.

Ma oggi Milgrom afferma di aver calcolato un nuovo effetto di MOND che dovrebbe essere misurabile per pianeti e comete nel sistema solare.

Il nuovo effetto è una forza quadripolare che respinge gli oggetti nello spazio sopra e sotto il piano del sistema solare mentre attrae gli oggetti che si trovano all'interno del piano. Milgrom dice che questo dovrebbe produrre un effetto sulla precessione del perielio dei pianeti nel sistema solare.

Dice che le misurazioni attuali non sono ancora abbastanza precise per vedere o limitare questo effetto, ma la precisione appropriata sembra essere a portata di mano.

È interessante notare che l'anno scorso gli astronomi hanno scoperto che la precessione del perielio di Saturno non si adatta perfettamente alle previsioni .

Potrebbe essere questa la pistola fumante che Milgrom sta cercando?

Rif: arxiv.org/abs/0906.4817 : Effetti MOND nel sistema solare interno

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