Физиците откриха недостатъци в популярните теории за гравитацията - Алтернативен изглед

Физиците откриха недостатъци в популярните теории за гравитацията - Алтернативен изглед
Физиците откриха недостатъци в популярните теории за гравитацията - Алтернативен изглед

Видео: Физиците откриха недостатъци в популярните теории за гравитацията - Алтернативен изглед

Видео: Физиците откриха недостатъци в популярните теории за гравитацията - Алтернативен изглед
Видео: Визуализация гравитации 2024, Юли
Anonim

Популярната сред физиците теория за гравитацията е слабо приложима в реалния свят. Астрономите стигнаха до това заключение, като погледнаха какво се случва в непосредствена близост до черни дупки. Изследователите предложиха и нов начин за изграждане на модели на черни дупки. Служител на Уралския федерален университет, кръстен на първия президент на Русия Б. Н. Елцин (UrFU) и колежката й от Токиоския университет бяха представени в списанието Classical and Quantum Gravity.

Днес повечето учени смятат, че черните дупки са истински обекти, а не просто математически решения на уравненията на общата относителност. Съвременната физика обаче е натрупала много предпоставки за преразглеждане на тази теория. Всички основни взаимодействия, известни на науката, вече са описани на "квантов език", с изключение на гравитацията. Тези несъответствия показват, че теорията на относителността е само едно приближение към крайната теория на гравитацията.

Една от най-простите версии на такава разширена теория е предположението, че гравитационната константа, влизаща в уравненията, не е константа, а поле, което може да се променя във времето и пространството. Учените на съвременното ниво на точност не могат да измерват това бавно променящо се поле и затова само възприемат това като константа. Ако приемем тази хипотеза, тогава гравитацията възниква със скаларно (дадено във всяка точка само с едно число) поле. Ето как е формулирана първата и най-проста теория за гравитацията със скаларно поле, теорията на Бранс - Дике. Днес класът на теориите за гравитация със скаларно поле е много широк; такива теории се считат за един от най-обещаващите начини за разширяване на общата относителност.

В нова творба Дария Третякова от УрФУ, заедно с колега от Токиоския университет, изследва една от теориите от този клас - така наречения модел Хордески. Хондески е най-общият възможен клас на теориите на гравитацията със скаларно поле, където няма нестабилност, тоест няма необичайни параметри на материята (например отрицателна или въображаема маса).

На космологично ниво (мащабът, в който Вселената може да се разглежда като единствен обект на изследване), моделите от този клас, които имат симетрия по отношение на изместването в пространството и времето на скаларното поле, са се доказали добре, позволявайки човек да опише бързо разрастващата се Вселена, без да извиква допълнителни теории. Авторите решиха да тестват тези модели по-строго и многостранно. Астрономите изследвали моделите на Хондески в астрофизичния мащаб на отделни космически обекти и установили, че черните дупки в успешно доказани в космологията модели са нестабилни.

Тези модели са слабо подходящи за описание на истинската Вселена, защото днес се смята, че съществуват черни дупки и напротив, са доста стабилни. Ситуацията обаче е поправима: учените предложиха начин за изграждане на модели на Хондески, гарантирайки стабилността на черните дупки в рамките на подобни теории. Сега авторите планират да подложат новопредложените модели на стандартни тестове: да проверят адекватността на космологичния и астрофизичния мащаб.