Výskumníci navrhli modifikáciu Einsteinovej teórie všeobecnej relativity, čo naznačuje „kozmickú perturbáciu“, ktorá spôsobuje, že gravitácia je v obrovských kozmických vzdialenostiach mierne slabšia. Táto úprava môže pomôcť vysvetliť niektoré nevysvetliteľné javy vo vesmíre. Poďakovanie: SciTechDaily.com
Urobte o krok bližšie k pochopeniu tajomstiev na okraji vesmíru.
skupina výskumníkov University of Waterloo A University of British Columbia objavila možnú „kozmickú poruchu“ v gravitácii vesmíru, ktorá vysvetľuje jeho zvláštne správanie v kozmickom meradle.
Posledných 100 rokov sa fyzici spoliehali na teóriu „všeobecnej relativity“ Alberta Einsteina, aby vysvetlili, ako gravitácia funguje v celom vesmíre. Všeobecná relativita, ktorej presnosť bola dokázaná nespočetnými testami a pozorovaniami, uvádza, že gravitácia ovplyvňuje nielen tri fyzikálne rozmery, ale aj štvrtý rozmer: čas.
„Tento model gravitácie bol nevyhnutný pre všetko od teoretizovania veľký tresk Fotografovať čierne diery,“ povedal Robin Wayne, hlavný autor projektu a čerstvý absolvent matematickej fyziky vo Waterloo.
Výzvy v kozmickom meradle
„Keď sa však snažíme porozumieť gravitácii v kozmickom meradle, v meradle kopy galaxií a mimo nej, stretávame sa s do očí bijúcimi nezrovnalosťami s predpoveďami všeobecnej relativity. Je to skoro, ako keby samotná gravitácia prestala dokonale zodpovedať Einsteinovej teórii. Túto nekonzistentnosť nazývame „kozmická porucha“: gravitácia zoslabne asi o jedno percento, keď sa zaoberá vzdialenosťami v miliardách svetelných rokov. ,
Fyzici a astronómovia sa už viac ako dvadsať rokov snažia vytvoriť matematický model, ktorý by vysvetľoval zjavné nezrovnalosti teórie všeobecnej relativity. Mnohé z týchto snáh sa uskutočnili vo Waterloo, ktoré má dlhú históriu špičkového výskumu gravitácie ako výsledok prebiehajúcej interdisciplinárnej spolupráce medzi aplikovanými matematikmi a astrofyzikami.
Historický kontext a výskumné úsilie
„Takmer pred storočím astronómovia zistili, že náš vesmír sa rozpína,“ povedal Niash Afshordi, profesor astrofyziky na University of Waterloo a výskumník z Perimeter Institute.
„Čím sú galaxie ďalej, tým rýchlejšie sa pohybujú, a to do takej miery, že sa zdá, že sa pohybujú takmer rýchlosťou svetla, čo je maximálna rýchlosť povolená Einsteinovou teóriou. Naše zistenie naznačuje, že v rovnakých mierkach môže byť aj Einsteinova teória nedostatočná.
Úprava Einsteinovej teórie
Nový model „kozmických porúch“ výskumného tímu upravuje a rozširuje Einsteinove matematické vzorce spôsobom, ktorý rieši nekonzistentnosť niektorých kozmologických meraní bez toho, aby ovplyvnil existujúce úspešné využitie všeobecnej teórie relativity.
„Premýšľajte o tom ako o poznámke pod čiarou k Einsteinovej teórii,“ povedal Wen. „Akonáhle sa dostanete do kozmickej mierky, platia podmienky.“
„Tento nový model môže byť prvým vodítkom do kozmickej hádanky, ktorú začíname riešiť v priestore a čase,“ povedal Afshordi.
Štúdia „A Cosmic Disturbance in Gravity“ sa objavuje v Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
Referencia: Robin Y. „Kozmická chyba v gravitácii“ od Wayna, Lucasa T. Hergeta, Niayesha Afshordiho a Douglasa Scotta, 20. marca 2024, Journal of Cosmology and Astroparticle Physics,
doi:10.1088/1475-7516/2024/03/045
