За великим рахунком, модифіковані теорії гравітації працюють шляхом внесення невеликих змін до ньютонівського закону прискорення.
Ці невеликі зміни можуть бути у вигляді спеціальних, напівемпіричних формул, таких як формула знаменитої "Модифікованої ньютонівської динаміки" (MOND), яка (начебто) працює (в деяких випадках), але їй бракує теоретичного обґрунтування.
Або ж зміни можуть відбуватися у формі коригування основ теорії: природи гравітаційного поля і того, як воно пов'язане з матерією.
У стандартній теорії гравітаційне поле - це так зване безмасове тензорне поле, яке пов'язане з матерією "універсально" і "мінімально". Тензорна природа поля гарантує, що "подібні заряди притягуються", тобто дві позитивні маси притягуються одна до одної. (На відміну від цього, в електромагнетизмі подібні заряди відштовхуються.)
Безмасовість поля призводить до квадратичного закону взаємності (масивні поля, навпаки, мають обмежений радіус дії).
Універсальний характер зв'язку призводить до принципу слабкої еквівалентності: на всі матеріальні об'єкти гравітація впливає однаково, незалежно від їхнього матеріального складу (у вакуумі, за відсутності опору повітря, камінчик і пір'їнка падають з однаковою швидкістю).
І саме "мінімальний" характер зв'язку дозволяє інтерпретувати гравітацію як зміну геометрії простору-часу.
Отже, це пояснює, як може працювати модифікована теорія гравітації. Будь-яка з цих фундаментальних властивостей гравітаційного поля може бути змінена.
Наприклад, тензорне гравітаційне поле може бути розширене векторною або скалярною компонентою. Присвоєння маси або тензорному полю, або будь-якому з цих нових полів з кінцевим діапазоном. Зміна зв'язку з матерією продукує гравітаційне поле, яке по-різному впливає на об'єкти залежно від їхнього матеріального складу. Таким чином народжується поле, яке більше не має простої геометричної інтерпретації.
Всі ці варіанти доступні для теоретика, але обмеження — сувора річ. У нас є точні випробування гравітації тут, у Сонячній системі, що проводяться за допомогою міжпланетних космічних апаратів, які суворо обмежують відхилення від теорії Ейнштейна.
За межами Сонячної системи, зрозуміло, що нам потрібна або модифікована теорія гравітації, або темна матерія, щоб пояснити деякі спостереження; але модифікована теорія гравітації легко суперечить спостереженням, особливо космологічним спостереженням, таким як великомасштабний розподіл матерії або особливості мікрохвильового фону.
Але це, загалом, правильний "теоретичний" шлях: змінити поле (додати масу), змінити поведінку поля, додати нові поля або змінити взаємодію поля (полів) з матерією.
Або будь-яка комбінація вищезгаданих дій. Це наш ігровий майданчик з модифікованою гравітацією.
