修改牛顿动力学(MOND):观测现象学与相对论扩充
宇宙学与河外天体物理
2014-05-28 v2 星系天体物理
广义相对论与量子宇宙学
高能物理 - 唯象学
高能物理 - 理论
摘要
大量天文数据表明宇宙中存在质量差异。在各类河外星系系统中观测到的运动，超出了可见恒星与气体质量所能解释的范围。这要么是(i)存在大量某种新颖形式的不可见质量——暗物质；要么是(ii)数据表明我们对相关尺度上动力学的理解存在失效；或者是(iii)两者兼有。在此，我们首先纯粹基于观测，并独立于任何替代理论框架，回顾了星系质量差异的暗物质解释所面临的几个突出挑战。然后我们表明，许多此类令人困惑的观测结果可由单一关系——Milgrom定律——所预言，该关系涉及一个在自然单位制下量级为宇宙常数平方根的加速度常数（或特征面密度）。目前，这一关系最容易被视为在星系尺度上修改牛顿动力学(MOND)所导致的单一普适力定律的效应。我们详尽回顾了这一替代范式在所有天体物理尺度上的现有观测成功与问题，并总结了为将这一牛顿动力学的修改有效嵌入相对论引力理论而做出的各种理论尝试（TeVeS、GEA、BIMOND等）。
引用
@article{arxiv.1112.3960,
title = {Modified Newtonian Dynamics (MOND): Observational Phenomenology and Relativistic Extensions},
author = {Benoit Famaey and Stacy McGaugh},
journal= {arXiv preprint arXiv:1112.3960},
year = {2014}
}
备注
164 pages, 48 figures, 2 tables, invited review for Living Reviews in Relativity