Fysikere Har Opdaget Mangler Ved Populære Teorier Om Tyngdekraften - Alternativ Visning

Fysikere Har Opdaget Mangler Ved Populære Teorier Om Tyngdekraften - Alternativ Visning
Fysikere Har Opdaget Mangler Ved Populære Teorier Om Tyngdekraften - Alternativ Visning

Video: Fysikere Har Opdaget Mangler Ved Populære Teorier Om Tyngdekraften - Alternativ Visning

Video: Fysikere Har Opdaget Mangler Ved Populære Teorier Om Tyngdekraften - Alternativ Visning
Video: Tyngdekraft 2024, Juli
Anonim

Tyngdekraften, populær blandt fysikere, er dårligt anvendelig for den virkelige verden. Astronomer kom til denne konklusion ved at se på, hvad der sker i umiddelbar nærhed af sorte huller. Forskerne foreslog også en ny måde at bygge modeller på sorte huller på. En medarbejder ved Ural Federal University opkaldt efter den første præsident for Rusland B. N. Jeltsin (UrFU) og hendes kollega fra University of Tokyo blev præsenteret i magasinet Classical and Quantum Gravity.

I dag tror de fleste forskere, at sorte huller er virkelige objekter og ikke kun matematiske løsninger på ligningerne af generel relativitet. Imidlertid har moderne fysik akkumuleret mange forudsætninger for at revidere denne teori. Alle grundlæggende interaktioner kendt af videnskaben er allerede beskrevet i "kvantesprog", bortset fra tyngdekraften. Disse uoverensstemmelser indikerer, at relativitetsteorien kun er en tilnærmelse til den ultimative tyngdekrappe.

En af de enkleste versioner af en sådan udvidet teori er antagelsen om, at gravitationskonstanten, der kommer ind i ligningerne, ikke er en konstant, men et felt, der kan ændre sig i tid og rum. Forskere på det moderne nøjagtighedsniveau kan ikke måle dette langsomt skiftende felt og opfatter det derfor kun som en konstant. Hvis vi accepterer denne hypotese, opstår tyngdekraften med et skalar (givet på hvert punkt med kun et tal) felt. Sådan blev den første og enkleste teori om tyngdekraft med et skalarfelt, Brans - Dicke-teorien, formuleret. I dag er klassen af tyngdekorater med et skalfelt meget bredt; sådanne teorier betragtes som en af de mest lovende måder til at udvide den generelle relativitet.

I et nyt værk undersøgte Daria Tretyakova fra UrFU sammen med en kollega fra University of Tokyo en af teorierne for denne klasse - den såkaldte Horndesky-model. Horndesky er den mest generelle mulige klasse af teorier om tyngdekraft med et skalarfelt, hvor der ikke er nogen ustabiliteter, det vil sige, der ikke er nogen usædvanlige parametre for stof (f.eks. Negativ eller imaginær masse).

På det kosmologiske niveau (skalaen, hvor universet kan betragtes som et enkelt studieobjekt), har modeller af denne klasse, der har symmetri med hensyn til skiftet i rum og tid på det skalære felt, vist sig godt, hvilket gør det muligt for en at beskrive det hurtigt ekspanderende univers uden at påberåbe sig yderligere teorier. Forfatterne besluttede at teste disse modeller mere strengt og alsidigt. Astronomer studerede Horndeskys modeller i den astrofysiske skala fra individuelle rumgenstande og fandt, at sorte huller i modeller, der med succes har bevist sig i kosmologi, er ustabile.

Disse modeller er dårligt egnede til at beskrive det virkelige univers, fordi det i dag antages, at sorte huller findes og tværtimod er ret stabile. Situationen kan imidlertid rettes: Forskere har foreslået en måde at bygge Horndesky-modeller på, hvilket sikrer stabiliteten af sorte huller inden for rammerne af sådanne teorier. Nu planlægger forfatterne at underkaste de nyligt foreslåede modeller standardtest: for at kontrollere tilstrækkeligheden af de kosmologiske og astrofysiske skalaer.