Навукоўцы ўпершыню цалкам пераасэнсавалі агульную тэорыю адноснасці

Прапанаваны спосаб апісання гравітацыі з дапамогай раўнанняў Максвэла

Навукоўцы з Каліфарнійскага тэхналагічнага інстытута распрацавалі метад, які дазваляе мадэляваць гравітацыйныя хвалі і ўзаемадзеянне чорных дзірак з дапамогай раўнанняў Максвэла — тых самых, што традыцыйна апісваюць электрамагнітныя палі. Работа апублікавана ў часопісе Physical Review Letters (PRL).

Гравітацыйныя хвалі — гэта ваганні прасторы-часу, якія ўзнікаюць пры паскораным руху масіўных цел, напрыклад пры зліцці двух чорных дзірак. Іх існаванне ўпершыню было непасрэдна пацверджана ў 2015 годзе. Гэтыя з'явы даюць фізікам рэдкую магчымасць зазірнуць у «моцнае поле» гравітацыі — вобласць, дзе эфекты скажэння прасторы і часу становяцца экстрэмальнымі, а паводзіны матэрыі перастаюць быць лінейнымі.

Дагэтуль такія працэсы апісвалі выключна раўнанні Эйнштэйна. Аднак група пад кіраўніцтвам Эліяса Моста вырашыла падысці да задачы інакш. Навукоўцы выказалі здагадку, што гравітацыю можна ўявіць па аналогіі з электрамагнітным полем, дзе ролю электрычных і магнітных ліній выконваюць так званыя гравітаэлектрычныя і гравітамагнітныя палі.

«Мы даўно мадэлявалі паводзіны звычайных электрычных і магнітных палёў вакол чорных дзірак і добра разумелі іх дынаміку, — расказаў Эліяс Мост. — Але гравітацыя застаецца цяжкай для візуалізацыі. Мы захацелі зрабіць яе «бачнай» — як лініі магнітнага поля».

У сваіх сімуляцыях даследчыкі ўжылі ўжо існуючыя лікавыя мадэлі, што выкарыстоўваюцца для вырашэння раўнанняў Эйнштэйна, але пераасэнсавалі іх у тэрмінах электрадынамікі. Такі падыход дазволіў вылічыць эквіваленты электрычнага і магнітнага поля для гравітацыі і прадставіць распаўсюджанне гравітацыйных хваль у выглядзе звыклых для фізікаў структурных карт.

Вынікі аказаліся нечаканымі: высветлілася, што агульную тэорыю адноснасці сапраўды можна апісваць з дапамогай раўнанняў, аналагічных раўнанням Максвэла. Гэта не толькі спрасціла візуалізацыю складаных прастора-часавых працэсаў, але і дало ключ да вывучэння таго, як узнікаюць нелінейныя эфекты — калі гравітацыйныя хвалі пачынаюць узаемадзейнічаць паміж сабой.

Новая методыка, упэўнены аўтары, дапаможа лепш апісваць зліцці чорных дзірак і нейтронных зорак, а таксама стане інструментам для праверкі прадказанняў Эйнштэйна ў экстрэмальных умовах.

Вы можаце падтрымаць сайт Charter97.org наступным чынам:

РАЗЛІКОВЫ МУЛЬТЫВАЛЮТНЫ РАХУНАК ДЛЯ АХВЯРАВАННЯЎ:

Назва банка: Bank Millennium S.A.
Адрас: ul. Stanislawa Zaryna, 2A, 02-593, Warszawa
IBAN: PL97116022020000000216711123
SWIFT: BIGBPLPW
Імя ўладальніка рахунку: Fundacja “KARTA ‘97”
рызначэнне аплаты: Darowizna na cele statutowe

Звязацца з намі можна праз адрас charter97@gmail.com