Fiziķi Ir Atklājuši Trūkumus Populārajās Gravitācijas Teorijās - Alternatīvs Skats

Fiziķi Ir Atklājuši Trūkumus Populārajās Gravitācijas Teorijās - Alternatīvs Skats
Fiziķi Ir Atklājuši Trūkumus Populārajās Gravitācijas Teorijās - Alternatīvs Skats

Video: Fiziķi Ir Atklājuši Trūkumus Populārajās Gravitācijas Teorijās - Alternatīvs Skats

Video: Fiziķi Ir Atklājuši Trūkumus Populārajās Gravitācijas Teorijās - Alternatīvs Skats
Video: Lidojošās krūzītes 2024, Jūlijs
Anonim

Fizikāņu iecienītā smaguma teorija ir vāji pielietojama reālajā pasaulē. Astronomi nonāca pie šāda secinājuma, apskatot, kas notiek melno caurumu tiešā tuvumā. Pētnieki arī ierosināja jaunu veidu, kā veidot melno caurumu modeļus. Pirmā Krievijas prezidenta B. N. vārdā nosauktā Urālas federālās universitātes darbiniece. Jeļcina (UrFU) un viņas kolēģi no Tokijas universitātes tika prezentēti žurnālā Classical and Quantum Gravity.

Mūsdienās lielākā daļa zinātnieku uzskata, ka melnie caurumi ir reāli objekti, nevis tikai matemātiski risinājumi vispārējās relativitātes vienādojumos. Tomēr mūsdienu fizika ir uzkrājusi daudzus priekšnoteikumus šīs teorijas pārskatīšanai. Visas zinātnei zināmās fundamentālās mijiedarbības jau ir aprakstītas "kvantu valodā", izņemot smagumu. Šīs neatbilstības norāda, ka relativitātes teorija ir tikai viena tuvināšanās galīgajai gravitācijas teorijai.

Viena no vienkāršākajām šādas izvērstās teorijas versijām ir pieņēmums, ka gravitācijas konstante, kas ienāk vienādojumos, nav konstante, bet gan lauks, kas var mainīties laikā un telpā. Zinātnieki mūsdienu precizitātes līmenī nevar izmērīt šo lēnām mainīgo lauku, un tāpēc to uztver tikai kā konstanti. Ja mēs pieņemam šo hipotēzi, tad gravitācija rodas ar skalāru (kuru katrā brīdī piešķir tikai viens skaitlis). Tā tika formulēta pirmā un vienkāršākā gravitācijas teorija ar skalāru lauku, Brans-Dicke teorija. Mūsdienās gravitācijas teoriju klase ar skalāru lauku ir ļoti plaša, šādas teorijas tiek uzskatītas par vienu no daudzsološākajiem veidiem, kā paplašināt vispārējo relativitāti.

Jaunā darbā Daria Tretjakova no UrFU kopā ar kolēģi no Tokijas universitātes izpētīja vienu no šīs klases teorijām - tā saukto Horndesky modeli. Horndeskis ir vispārīgākā iespējamā gravitācijas teoriju klase ar skalāru lauku, kur nav nestabilitātes, tas ir, nav neparastu matērijas parametru (piemēram, negatīva vai iedomāta masa).

Kosmoloģiskā līmenī (mērogā, kurā Visumu var uzskatīt par vienu izpētes objektu), šīs klases modeļi, kuriem ir simetrija attiecībā uz skalārā lauka telpas un laika maiņu, ir sevi labi pierādījuši, ļaujot aprakstīt strauji augošo Visumu, neizsaucot papildu teorijas. Autori nolēma pārbaudīt šos modeļus stingrāk un daudzpusīgāk. Astronomi izpētīja Horndeska modeļus atsevišķu kosmosa objektu astrofizikālajā mērogā un atklāja, ka melnie caurumi modeļos, kas sevi veiksmīgi pierādījuši kosmoloģijā, ir nestabili.

Šie modeļi ir maz piemēroti, lai aprakstītu reālo Visumu, jo mūsdienās tiek uzskatīts, ka melnie caurumi pastāv un, gluži pretēji, ir diezgan stabili. Situācija tomēr ir labojama: zinātnieki ir ierosinājuši Horndeska modeļu veidošanas veidu, nodrošinot šādu teoriju ietvaros melno caurumu stabilitāti. Tagad autori plāno piedāvāt jaunos modeļus standarta pārbaudēm: pārbaudīt piemērotību kosmoloģiskajā un astrofiziskajā skalā.