Во равенките на Ајнштајн откриен механизам за кинење на простор-времето
Повеќе од еден век откако Алберт Ајнштајн ги постави темелните равенки на гравитацијата во својата Општа теорија на релативноста, теориските физичари продолжуваат да откриваат нови и неочекувани својства скриени во неговите формули. Новата студија отвора поглавје во кое гравитацијата се чита низ математички јазик познат од плазмата и електродинамиката.
In This Article:
- Релативноста преформулирана така што гравитациското поле добива аналози на електрични и магнетни сили
- Кај магнетното повторно спојување силовите линии се кинат и се вракаат во нова конфигурација
- Во четиридимензионалното простор-време наместо линии се појавуваат геометриски листови
- Физичарите теориски го релаксираа условот што не дозволува прекин на овие структури
- Отпечатокот би можел да се бара во гравитациските бранови што ги регистрира LIGO
Релативноста преформулирана така што гравитациското поле добива аналози на електрични и магнетни сили
Авторите на научната студија, објавена во престижното физичко списание Physical Review D, успеаја да ја реформулираат теоријата на релативноста на начин што наликува на однесувањето на врелата плазма од која се составени ѕвездите. Еден од најпродуктивните современи методи е препишување на равенките преку нови математички променливи, што овозможува врз гравитацијата да се применат концептите од физиката на плазмата и електродинамиката.
Кај магнетното повторно спојување силовите линии се кинат и се вракаат во нова конфигурација
Еден од најзначајните процеси во плазмата е таканареченото магнетно повторно спојување, познато како magnetic reconnection. При овој процес, магнетните силови линии се растегнуваат, се извиткуваат, а потоа насилно се кинат и повторно се спојуваат во нова конфигурација, ослободувајќи колосална количина енергија. Токму на тој начин настануваат силните сончеви ерупции.
Во четиридимензионалното простор-време наместо линии се појавуваат геометриски листови
Бидејќи простор-времето е четиридимензионално, кај гравитацијата наместо еднодимензионални силови линии се појавуваат дводимензионални геометриски површини или „листови“. Во класичната идеална еволуција, овие структури се непрекинати. Тие можат слободно да се деформираат под дејство на масата, но според теоријата не смеат да се прекинат или насилно да се спојат.
Физичарите теориски го релаксираа условот што не дозволува прекин на овие структури
Сепак, тие успеаја да докажат дека во екстремни услови постои математички остварлив механизам за „гравитациско кинење и повторно спојување“. Овој процес суштински ја менува топологијата на самото простор-време, овозможува драстична прераспределба на енергијата помеѓу полето и материјата и ја менува спиралноста на гравитациското поле.
Отпечатокот би можел да се бара во гравитациските бранови што ги регистрира LIGO
Според научниците, ваквите екстремни прекини на простор-времето можат да настанат во близина на сингуларностите на масивните црни дупки, под влијание на квантното Хокингово зрачење или при судири на супермасивни црни дупки. Доколку овој феномен навистина се случува во природата, тој мора да остави препознатлив отпечаток во гравитациските бранови што ги регистрираат опсерваториите како LIGO, отворајќи сосема нов прозорец кон тајните на квантната гравитација.