Проблема темной материи и коррекции формулы гравитационного взаимодействия на межгалактических расстояниях

Цель: подобрать корректирующие поправки в виде дополнительных переменных в уравнениях движения для анализа проблемы тёмной материи.

Процедура и методы. Проведены исследования методом введения высших производных в виде нелокальных переменных для описания гравитационного взаимодействия на межгалактических расстояниях. Проведён анализ содержания работ в соотнесении формулы гравитационного взаимодействия на галактических расстояниях от ускорения и её высших производных по времени.

Результаты. Подобранная теоретическая поправка даёт хорошее совпадение теории с экспериментальными результатами и позволяет объяснить ранее необъяснимые эффекты, приводящие к понятию тёмной материи. Это становится возможным с помощью введения дополнительных переменных в виде высших производных.

Теоретическая и/или практическая значимость заключается в новых полученных нами результатах вычисления поведения галактик с помощью коррекционной поправки к формуле гравитационного взаимодействия на межгалактических расстояниях. Такие теоретические расчёты совпадают с экспериментальными данными.

1. Bertone G., Hooper D. History of Dark Matter // Reviews of Modern Physics. 2018. Vol. 90. Iss. 4. Article 045002. DOI: 10.1103/RevModPhys.90.045002.

2. Popescu S. Nonlocality beyond quantum mechanics // Nature Physics. 2014. Vol. 10(4). P. 264–270. DOI: 10.1038/nphys2916.

3. El-Nabulsi R. A. Fractional nonlocal Newton’s law of motion and emergence of Bagley-Torvik equation // Journal of Peridynamics and Nonlocal Modeling. 2020. Vol. 2. P. 50–58. DOI: 10.1007/s42102-019-00018-6.

4. Nonlocality and communication complexity / Buhrman Н., Cleve R., Massar S., de Wolf R. // Reviews of Modern Physics. 2010. Vol. 82. Iss. 1. P. 665–698. DOI: 10.1103/RevModPhys.82.665.

5. El-Nabulsi R. A. Nonlocal approach to energy bands in periodic lattices and emergence of electron mass enhancement // Journal of Physics and Chemistry of Solids. 2018. Vol. 122. P. 167–173. DOI: 10.1016/j.jpcs.2018.06.028.

6. El-Nabulsi R. A. Massive photons in magnetic materials from nonlocal quantization // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2018. Vol. 458. P. 213–216. DOI: 10.1016/j.jmmm.2018.03.012.

7. El-Nabulsi R. A. Complex Backward–Forward Derivative Operator in Non-local-In-Time Lagrangians Mechanics // Qualitative Theory of Dynamical Systems. 2017. Vol. 16. Iss. 2. P. 223–234. DOI: 10.1007/s12346-016-0187-y.

8. El-Nabulsi R. A. Time-nonlocal kinetic equations, jerk and hyperjerk in plasmas and solar physics // Advances in Space Research. 2018. Vol. 61. Iss. 12. P. 2914–2931.

9. Sikivie P. Experimental Tests of the “Invisible” Axion // Physical Review Letters. 1983. Vol. 51. Iss. 16. P. 1415–1417. DOI: 10.1103/PhysRevLett.51.1415.

10. Delort T. Aether, Dark Matter, and the Topology of the Universe // International Journal of Physics. 2015. Vol. 3. Iss. 1. P. 17–28. DOI: 10.12691/ijp-3-1-4.

11. Milgrom M. Modification of Newtonian dynamics as a possible alternative to the hidden mass hypothesis // Astrophysical Journal. 1983. Vol. 270. P. 365–370.

12. Rubin V. C., Ford Jr. W. K. Rotation of the Andromeda Nebula from a Spectroscopic Survey of Emission Regions // The Astrophysical Journal. 1970. Vol. 159. P. 379. DOI: 10.1086/150317.

13. El-Nabulsi R. A. Nonlocal-in-time kinetic energy in nonconservative fractional systems, disordered dynamics, jerk and snap and oscillatory motions in the rotating fluid tube //International Journal of Non-Linear Mechanics. 2017. Vol. 93. P. 65–81. DOI: 10.1016/j.ijnonlinmec.2017.04.010.

14. Andrzejewski К. Nonlocal dynamics and infinite nonrelativistic conformal symmetries // Physics Review D. 2016. Vol. 93. Iss. 6. Article no. 065010. DOI: 10.1103/PhysRevD.93.065010.

15. El-Nabulsi R. A. From classical to discrete gravity through exponential nonstandard Lagrangians in general relativity // Mathematics. 2015. Vol. 3. Iss. 3. P. 727–745. DOI: 10.3390/math3030727

16. Kamalov T. F. Simulation of Nuclear Interaction // Particle Physics on the Eve of LHC: Proceedings of the Thirteenth Lomonosov Conference on Elementary Particle Physics (Moscow, Russia, 23–29 August 2007) / ed. A. Studenikin. Singapore: World Scientific Press editor, 2009. P. 439–442. DOI: 10.1142/9789812837592_0076.

17. Kamalov T. F. Quantum correction for Newton's law of motion // Symmetry. 2020. Vol. 12. Iss. 1. P. 63. DOI: 10.3390/SYM12010063.