星系和太阳系中的涌现引力

最近有人提出，通常在星系尺度上归因于粒子暗物质的效应，实际上是由于重子物质置换了暗能量所致，这一范式被称为涌现引力。该形式体系在球对称性下导出的预测与修正牛顿动力学（MOND）相似，但不完全相同。特别是，它导致了一个定义明确的牛顿引力 regime 与修正引力 regime 之间的过渡，该过渡取决于牛顿加速度及其对半径的一阶导数。在假设此过渡适用于非球对称系统的情况下，我们研究了它是否能重现观测到的星系旋转曲线。我们得出结论，该公式仅能产生勉强可接受的拟合，且最佳拟合距离、恒星质光比和哈勃常数均低得惊人。特别是，由于过渡依赖于牛顿加速度的导数，旋转曲线中产生了一些未被观测到的波动，导致即使在最有利的情况下，其拟合效果也系统地差于 MOND。随后，我们将涌现引力预测的过渡应用于其先验应适用的区域，即在球对称性下且位于物质主体之外，我们表明，其对太阳系行星近日点长期进动的预测与数据相差七个数量级，从而以高置信度排除了当前的涌现引力弱场公式。