Гравитационные волны и геометрия пространства-времени
Говоря о нашей Вселенной, часто говорят, что "материя указывает пространству-времени, как изгибаться, а искривленное пространство-время указывает материи, как двигаться". В этом суть знаменитой общей теории относительности Альберта Эйнштейна, которая описывает, как планеты, звезды и галактики движутся и влияют на пространство вокруг них. Хотя общая теория относительности отражает большую часть большого в нашей Вселенной, она противоречит малому в физике, описываемому квантовой механикой. В своем докторском исследовании Сьорс Хифер исследовал гравитацию в нашей Вселенной, и его исследование имеет значение для захватывающей области гравитационных волн и, возможно, повлияет на то, как в будущем можно будет согласовать большое и малое в физике. Чуть более ста лет назад Альберт Эйнштейн произвел революцию в нашем понимании гравитации своей общей теорией относительности.
"Согласно теории Эйнштейна, гравитация - это не сила, а возникает из-за геометрии четырехмерного пространственно-временного континуума, или сокращенно пространства-времени", - говорит Хифер. "И она играет центральную роль в возникновении таких удивительных явлений в нашей Вселенной, как гравитационные волны". Массивные объекты, такие как солнце или галактики, искривляют пространство—время вокруг себя, а другие объекты затем движутся по максимально прямым траекториям — иначе известным как геодезические - через это искривленное пространство-время. Однако из-за кривизны эти геодезические линии вообще не являются прямыми в обычном смысле этого слова. Например, в случае планет Солнечной системы они описывают эллиптические орбиты вокруг Солнца. Таким образом, общая теория относительности изящно объясняет движение планет, а также множество других гравитационных явлений, начиная от повседневных ситуаций и заканчивая черными дырами и Большим взрывом. Как таковая, она остается краеугольным камнем современной физики.
Хотя общая теория относительности описывает множество астрофизических явлений, она вступает в противоречие с другой фундаментальной теорией физики — квантовой механикой. "Квантовая механика предполагает, что частицы (такие как электроны или мюоны) существуют в нескольких состояниях одновременно, пока их не измерят или не будут наблюдать", - говорит Хифер. "После измерения они случайным образом выбирают состояние из-за таинственного эффекта, называемого "коллапсом волновой функции"". В квантовой механике волновая функция - это математическое выражение, описывающее положение и состояние частицы, такой как электрон. Квадрат волновой функции позволяет получить набор вероятностей того, где может находиться частица. Чем больше квадрат волновой функции в определенном месте, тем выше вероятность того, что частица будет обнаружена в этом месте после наблюдения.
"Вся материя в нашей Вселенной, по-видимому, подчиняется странным вероятностным законам квантовой механики", - отмечает Хифер. "И то же самое верно для всех сил природы, за исключением гравитации. Это несоответствие приводит к глубоким философским и математическим парадоксам, и их разрешение является одной из основных задач современной фундаментальной физики." Одним из подходов к разрешению противоречий между общей теорией относительности и квантовой механикой является расширение математической базы, лежащей в основе общей теории относительности. С точки зрения математики, общая теория относительности основана на псевдоримановой геометрии, которая представляет собой математический язык, способный описать большинство типичных форм, которые может принимать пространство-время.
"Однако недавние открытия указывают на то, что пространство-время нашей вселенной может находиться за пределами псевдоримановой геометрии и может быть описано только с помощью финслеровой геометрии, более продвинутого математического языка", - говорит Хифер. Уравнения поля Чтобы исследовать возможности финслеровой гравитации, Хиферу нужно было проанализировать и решить определенное уравнение поля. Физики любят описывать все в природе в терминах полей. В физике поле - это просто нечто, имеющее значение в каждой точке пространства и времени. Простым примером может служить, например, температура; в любой данный момент времени каждая точка пространства имеет определенную температуру, связанную с ней. Немного более сложным примером является электромагнитное поле. В любой данный момент времени величина электромагнитного поля в определенной точке пространства указывает нам направление и величину электромагнитной силы, которую испытала бы заряженная частица, например электрон, если бы она находилась в этой точке.
Что касается геометрии самого пространства-времени, то она также описывается полем, а именно гравитационным полем. Величина этого поля в определенной точке пространства-времени говорит нам о кривизне пространства-времени в этой точке, и именно эта кривизна проявляется как гравитация. Хифер обратился к уравнению вакуумного поля Кристиана Пфайфера и Маттиаса Н. Р. Вольфарта, которое является уравнением, управляющим этим гравитационным полем в пустом пространстве. Другими словами, это уравнение описывает возможные формы, которые могла бы принимать геометрия пространства-времени в отсутствие материи. Хифер объясняет: "В хорошем приближении это включает все межзвездное пространство между звездами и галактиками, а также пустое пространство, окружающее такие объекты, как Солнце и Земля. В результате тщательного анализа уравнения поля было выявлено несколько новых типов пространственно-временных геометрий".
Одно особенно захватывающее открытие из работы Хифера касается класса геометрий пространства—времени, которые представляют собой гравитационные волны - рябь в ткани пространства-времени, распространяющуюся со скоростью света и, например, способную быть вызванной столкновением нейтронных звезд или черных дыр. Первое прямое обнаружение гравитационных волн 14 сентября 2015 года ознаменовало начало новой эры в астрономии, позволив ученым исследовать Вселенную совершенно по-новому. С тех пор было проведено множество наблюдений гравитационных волн. Исследования Хифера показывают, что все они согласуются с гипотезой о том, что наше пространство-время имеет финслеровскую природу. Хотя результаты Хифера многообещающи, они лишь поверхностно отражают следствия уравнения поля финслеровой гравитации. "Эта область все еще молода, и дальнейшие исследования в этом направлении активно продолжаются", - говорит Хифер. "Я с оптимизмом смотрю на то, что наши результаты помогут углубить наше понимание гравитации, и я надеюсь, что, в конечном счете, они могут даже пролить свет на согласование гравитации с квантовой механикой".
Источник
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Меню
Архив материалов
Проекты наших читателей
Контакты исследователей
Подписка на новости
Проекты
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
Новости
26.02.2002 - 05.07.2002
05.08.2002 - 23.10.2002 (562)
24.10.2002 - 17.01.2003 (585)
20.01.2003 - 07.04.2003 (709)
08.04.2003 - 01.08.2003 (709)
04.08.2003 - 18.11.2003 (763)
19.11.2003 - 31.03.2004 (721)
01.04.2004 - 13.08.2004 (825)
16.08.2004 - 22.11.2004 (782)
23.11.2004 - 28.03.2005 (756)
29.03.2005 - 29.07.2005 (807)
30.08.2005 - 02.12.2005 (927)
05.12.2005 - 21.04.2006 (912)
24.04.2006 - 23.10.2006 (999)
24.10.2006 - 03.05.2007 (999)
04.05.2007 - 28.01.2008 (999)
29.01.2008 - 12.01.2009 (999)
13.01.2009 - 07.07.2009 (966)
22.08.2009 - 21.01.2010 (996)
22.01.2010 - 22.06.2010 (1000)
23.06.2010 - 14.01.2011 (1042)
17.01.2011 - 31.05.2011 (1008)
01.06.2011 - 03.11.2011 (1003)
07.11.2011 - 16.03.2012 (996)
19.03.2012 - 09.06.2012 (1009)
13.06.2012 - 07.09.2012 (988)
10.09.2012 - 19.11.2012 (1004)
20.11.2012 - 14.01.2013 (1015)
15.01.2013 - 22.02.2013 (1000)
23.02.2013 - 08.04.2013 (991)
09.04.2013 - 31.05.2013 (1015)
01.06.2013 - 18.07.2013 (992)
19.07.2013 - 03.09.2013 (1014)
04.09.2013 - 20.10.2013 (1001)
21.10.2013 - 02.12.2013 (1001)
03.12.2013 - 18.01.2014 (997)
19.01.2014 - 07.03.2014 (994)
08.03.2014 - 24.04.2014 (1000)
25.04.2014 - 18.06.2014 (1005)
19.06.2014 - 15.08.2014 (1019)
16.08.2014 - 07.10.2014 (1006)
08.10.2014 - 16.11.2014 (995)
17.11.2014 - 25.12.2014 (1004)
26.12.2014 - 09.02.2015 (989)
10.02.2015 - 20.03.2015 (998)
21.03.2015 - 22.04.2015 (1001)
23.04.2015 - 29.05.2015 (997)
29.05.2015 - 30.06.2015 (995)
30.06.2015 - 29.07.2015 (990)
29.07.2015 - 26.08.2015 (998)
27.08.2015 - 24.09.2015 (988)
25.09.2015 - 22.10.2015 (991)
23.10.2015 - 18.11.2015 (1000)
18.11.2015 - 16.12.2015 (990)
17.12.2015 - 23.01.2016 (1000)
24.01.2016 - 25.02.2016 (1000)
26.02.2016 - 24.03.2016 (1000)
24.03.2016 - 16.04.2016 (990)
17.04.2016 - 19.05.2016 (999)
20.05.2016 - 22.06.2016 (993)
23.06.2016 - 01.08.2016 (995)
02.08.2016 - 12.09.2016 (990)
13.09.2016 - 25.10.2016 (989)
26.10.2016 - 05.12.2016 (995)
06.12.2016 - 15.01.2017 (995)
16.01.2017 - 23.02.2017 (990)
24.02.2017 - 03.04.2017 (994)
04.04.2017 - 18.05.2017 (1000)
19.05.2017 - 05.07.2017 (1000)
06.07.2017 - 24.08.2017 (1000)
25.08.2017 - 06.10.2017 (991)
07.10.2017 - 15.11.2017 (990)
16.11.2017 - 24.12.2017 (1000)
25.12.2017 - 04.02.2018 (990)
05.02.2018 - 17.03.2018 (1000)
18.03.2018 - 02.05.2018 (990)
03.05.2018 - 11.06.2018 (1000)
12.06.2018 - 18.07.2018 (990)
19.07.2018 - 24.08.2018 (1000)
25.08.2018 - 02.10.2018 (1000)
03.10.2018 - 07.11.2018 (990)
08.11.2018 - 13.12.2018 (990)
14.12.2018 - 23.01.2019 (1000)
24.01.2019 - 02.03.2019 (1000)
03.03.2019 - 12.04.2019 (1010)
13.04.2019 - 23.05.2019 (990)
24.05.2019 - 03.07.2019 (1000)
04.07.2019 - 11.08.2019 (1000)
12.08.2019 - 16.09.2019 (990)
17.09.2019 - 26.10.2019 (1000)
27.10.2019 - 12.12.2019 (1000)
13.12.2019 - 25.01.2020 (1000)
26.01.2020 - 06.03.2020 (990)
07.03.2020 - 16.04.2020 (1010)
17.04.2020 - 19.05.2020 (1000)
20.05.2020 - 25.06.2020 (990)
26.06.2020 - 04.08.2020 (995)
05.08.2020 - 16.09.2020 (1005)
17.09.2020 - 26.10.2020 (990)
27.10.2020 - 27.11.2020 (990)
28.11.2020 - 07.01.2021 (990)
08.01.2021 - 15.02.2021 (1000)
16.02.2021 - 31.03.2021 (1000)
01.04.2021 - 12.05.2021 (1000)
13.05.2021 - 14.06.2021 (990)
15.06.2021 - 26.07.2021 (980)
27.07.2021 - 31.08.2021 (990)
01.09.2021 - 07.10.2021 (1000)
08.09.2021 - 07.11.2021 (1000)
08.11.2021 - 10.12.2021 (1000)
11.12.2021 - 24.01.2022 (990)
25.01.2022 - 04.03.2022 (1000)
05.03.2022 - 10.04.2022 (990)
11.04.2022 - 17.05.2022 (1000)
18.05.2022 - 23.06.2022 (980)
24.06.2022 - 31.07.2022 (990)
01.08.2022 - 13.09.2022 (990)
14.09.2022 - 21.10.2022 (990)
22.10.2022 - 29.11.2022 (1000)
30.11.2022 - 22.01.2023 (1000)
23.01.2023 - 02.03.2023 (990)
03.03.2023 - 21.04.2023 (1000)
22.04.2023 - 13.06.2023 (990)
14.06.2023 - 02.08.2023 (1000)
03.08.2023 - 21.09.2023 (1000)
22.09.2023 - 06.11.2023 (990)
07.11.2023 - 24.12.2023 (990)
25.12.2023 - 18.02.2024 (1000)
19.02.2024 - 05.04.2024 (990)
06.04.2024 - 25.05.2024 (1000)
26.05.2024 - 26.07.2024 (1000)
26.07.2024 - 25.08.2024 (990)
26.08.2024 - 28.09.2024 (980)
29.09.2024 - 01.11.2024 (1000)
02.11.2024 - 02.12.2024 (980)
03.12.2024 - 08.01.2025 (990)
09.01.2025 - 09.02.2025 (1000)
10.02.2025 - 20.03.2025 (1000)
21.03.2025 - 03.05.2025 (990)
04.05.2025 - ...
Статьи
Статьи: раздел 1 (1024)
Статьи: раздел 2 (1006)
Статьи: раздел 3 (1000)
Статьи: раздел 4 (1044)
Статьи: раздел 5 (1001)
Статьи: раздел 6 (1000)
Статьи: раздел 7 (1000)
Статьи: раздел 8 (1013)
Статьи: раздел 9 (1000)
Статьи: раздел 10 (1000)
Статьи: раздел 11 (329)
Статьи: раздел 12 (1000)
Статьи: раздел 13 (730)
Лента новостей

Апокалипсис наступит через 10 лет

В Зоне 51 что-то происходит

Инопланетянка из Перу была беременна

Команда ученых из Института SETI изучает китов

Мир не готов к раскрытию правды об НЛО

Модель поглощения черной дырой нейтронной звезды

Насколько вероятна жизнь на Марсе

Отдаленные регионы мира полны невероятных тайн

Охлаждающий эффект дымки на Плутоне

Поиски лучшего способа отличить жизнь от нежизни

Полет на Марс может занять всего три месяца

Происхождение сверхгорячей экзопланеты

Развитие полетов с использованием ядерного двигателя

Реалистичный взгляд на терраформирование Марса

Суперземля обнаружена в обитаемой зоне звезды

Тайны химии межзвездного пространства

Трамп хочет привлечь частный сектор на Марс

Треугольный НЛО замечен над Торонто

Черные дыры можно использовать как суперколлайдеры

Японская Ванга предупредила о большом опустошении

Вампирами рождаются, а не становятся

Всего за 24ч в небольшом городке произошло 35 землетрясений

Доказательства реальности жизни после смерти

Жуткая памятка о крушении НЛО в Розуэлле

Загадка двух очень странных смертей в больницах

Загадочные кашмирские гиганты

И-Цзин - компьютер древних богов

Концепт тюрьмы будущего. Зоны отдыха и бутики

Мачу-Пикчу более 100 лет называют неправильным именем

Может ли Вселенная быть чьим-то мозгом

Наглядное подтверждение гипотезы 'Космического зоопарка'

Обнаружена потенциально обитаемая экзопланета

Пентагон автоматизирует изучение НЛО

Прорыв в области анализа свитков Мертвого моря

Сет - самый загадочный египетский бог

Симпозиум по НЛО стартует в округе Страткона

Тайна детей с черными глазами

Теория Большого взрыва неверна

Феномен странных дирижаблей 1896–1897 годов

Являются ли драконы мифическими существами

Какие документы должны быть на предприятии по охране труда

Бигфута сняли в лесах Колорадо

Города Нью-Джерси, где чаще всего видели НЛО

Девочке из мозга удалили 8-сантиметровый гвоздь

Как при слиянии нейтронных звезд образуются черные дыры

Кинорежиссёр видел НЛО

На каких отдаленных планетах может существовать жизнь

Находимся ли мы в галактическом зоопарке

Неразгаданная тайна Солвейского космонавта

Поиск экзопланет в обитаемых зонах их звезд

Пролетающие мимо звезды оказывают влияние на Землю

Пульсирующий шар замечен в Огайо

Путешествие на Марс и Цереру через Луну

Разоблачитель НЛО подает в суд на шерифа Вирджинии

Свидетельница 'Огней Феникса' все еще ищет ответы

Создатели НЛО могут скрываться в океанах Земли

У людей могут быть экстрасенсорные способности

Удалось ли астрономам найти исчезнувшую звезду

Ужасающие дома, управляемые злыми демонами

Чупакабра может быть результатом эксперимента

Электронные письма о НЛО и брифинги 'Пять глаз'

Доказательства того, что люди не все контролируют

Загадочная история одичавшего ребенка

Изучение загадочной Бетельгейзе

Как внеземные цивилизации путешествуют по Вселенной

Конкурент Neuralink имплантировал первый чип в мозг

Кусок арматуры пробил мужчину без серьезных последствий

Мозговой имплант впервые подключили к человеку

Озон не является хорошим биосигналом жизни

Охота за таинственной 'Девятой планетой' преподносит сюрприз

Поиск пригодных для жизни миров стал актуальной темой

Приповерхностный лед и горные породы Марса

Путь волны через пространство-время черной дыры

Самолет, с которого началась легенда о Зоне 51

Сверхгорячая экзопланета со сверхбыстрыми ветрами

Свидетельства существования черных дыр средней массы

Секреты предков классического периода майя

Спутниковые мегакомплексы угрожают астронаблюдениям

Тайная сторона космической гонки

Ученые защищают заявление о подземном городе в Гизе

Фирме Neuralink удалось привлечь ещё $650 млн

База инопланетян на острове в Гренландии

Жуткие истории о проклятых комнатах с привидениями

Зонд отправляется на сбор образцов с астероидов

Из чего состоят астероиды, сближающиеся с Землей

Как снимать видео высадки на Луну

Космическая загадка становится еще более загадочной

Ледяная поверхность Европы постоянно меняется

Обнаружили атмосферное распыление на Марсе

Описание появления НЛО в Китае 1022-1063 годах

Передовые инопланетные технологии и НЛО

Светящийся шар замечен в парке Сан-Антонио

Спутники космической энергетики на Луне

Средневековые рассказы о рождении Девы Марии

Станет ли Европа пригодной для жизни планетой

Тайна происхождения лития-7

У людей возможно есть экстрасенсорные способности

Утраченная технология древней неограниченной энергии

Уэст-Честер был назван одним из уфо-городов

Человек, который не мог перестать есть

Экзотические квазичастицы в холодных уголках Вселенной

KNEWSTAR 001 - премиальный купе-кроссовер с европейским характером

Как устроен бойлер. Простое объяснение работы водонагревателя

Упрощаем выход на рынок Узбекистана. Ключевые услуги для e-commerce

Важность исследования гравитационных волн

Водяной лед обнаружен в протопланетном диске

Возможные признаки жизни в глубоком космосе

Давние споры о скорости расширения Вселенной

Документальный фильм об инциденте в Рендлшеме

Загадочные сирийские артефакты

Запустили зонд для поисков образцов астероидов

Инопланетяне создали жизнь на Земле

Как разрешать конфликты из-за лунных ресурсов

Маленький городок в Аризоне получил название 'Нью-Розуэлл'

Надежды на инопланетную жизнь тускнеют

Наша Вселенная является Симуляцией

НЛО на дне Балтийского моря посылает сигналы

Обнаружение жизни в Матрице может уничтожить Вселенную

Определение химических ингредиентов лунной поверхности

Первичные черные дыры могут быть темной материей

Подтверждение существования Девятой планеты

Скрывает ли Венера опасные астероиды

Факты указывают на существование загробной жизни

Штата Флорида запретит химиотрассы и геоинженерию

Астрономы обнаружили очередной экзо-Сатурн

Вблизи Вашингтонского аэропорта видели НЛО

Восковая фигура ведьмы начала двигаться

Вселенная окрашена в невидимые для вас цвета

Вы можете развить в себе шестое чувство

Даже камни могут обладать сознанием

Жнецы смерти, эпидемия чумы и НЛО

Загадочная металлическая сфера из Колумбии

Кристаллы оливина в ранней Солнечной системе

Лох-Несское чудовище питается лососем

Материнский корабль замечен над Гватемалой

Миром правят инфернальные сущности

Непобедимый истребитель-невидимка ВВС США

НЛО был замечен над Калифорнией

НЛО, похищающий человека в Берлине

Новый истребитель ВВС США будет непобедим

Обнаружен дальний родственник Плутона

Обнаружена самая древняя галактика

Обнаружены загадочные послания инопланетян

Обнаружены ныне живущие потомки Леонардо да Винчи

Одержимая кукла Аннабель никуда не пропадала

Поиски Лох-Несского чудовища продолжаются

Породы на Луне обладают высокой намагниченностью

Признаки разумной жизни на Уране

Проект 'Контакт в пустыне' приближает нас к ответам

Светящийся шар замечен над Огайо

Святой Христофор с собачьей головой

Тайны, стоящие за загадочным крахом цивилизации майя

Треть американцев используют астрологию и Таро

Ученые обратили внимание на загадочную сферу

Ави Леб подчеркивает важность исследований НЛО

Американские военные исследовали аномальный артефакт

Ангелы - представители высокоразвитой цивилизации

Власти исследуют странный шар, упавший с неба

Высокотехнологичный каменный век

Древние инопланетные технологии из Сибири

Загадочная сфера Буга, найденная в Колумбии

Загадочный объект посылает сигналы на Землю

Захи Хавасс не хочет раскрывать тайны Древнего Египта

Земля может быть выброшена с орбиты пролетающей звездой

Инопланетяне вызвали эпидемию чумы в Европе

Инопланетяне здесь, по крайней мере, в Калифорнии

Ключевые аспекты проблемы НЛО

Компаньон Бетельгейзе оказался протозвездой

Люди, предсказавшие вторжение инопланетян

Миф о Яда-камне и зеленом камне Хаттусы

Не жертвоприношения, а культ предков майя

Недосыпание пробуждает темные стороны личности

Пилоты ВВС слишком напуганы, чтобы высказываться о НЛО

Пилоты истребителей боялись огласки НЛО

Рука Божья появляется на УЗИ

Таинственный объект, освещающий ночное небо

Таинственный шар упал с неба в Колумбии

Тайна горы Шаста в Калифорнии

Тайна подводного города у берегов Кубы

Теория заговора Дэвида Кросби о НЛО

Треугольный НЛО из 'Повести временных лет'

Три темных астероида, летящих к Земле

Шокирующий заговор ЦРУ в попытке очернить коммунизм

Экзопланета с загадочной эллиптической термосферой

Девятая планета действительно существует

Девять жизней и шесть лап

Наверх
Яндекс.Метрика