Главная Новости Новое исследование Даремского университета ставит под сомнение теорию гравитации Эйнштейна

Ох уж эта теория Эйнштейна... Так хочется ее опровергнуть!

Суперкомпьютерные моделирования галактик показали, что общая теория относительности Эйнштейна может быть не единственным способом пояснения того, как работает гравитация и как формируются галактики.

Нет единого плана

Физики из Даремского университета (Великобритания) смоделировали Вселенную с помощью альтернативной модели гравитации, f(R)-гравитации, так называемой теории хамелеона.

Теория хамелеона - альтернатива теории гравитации Эйнштейна

Полученные в результате моделирования изображения демонстрируют, что галактики, наподобие Млечного Пути, все еще могут образовываться даже при различных законах гравитации.

Полученные результаты свидетельствуют о жизнеспособности теории хамелеона, как альтернативы общей теории относительности Эйнштейна. Больше того, формирование больших структур во Вселенной не происходит по «единому плану».

Исследование также помогает осмыслить темную энергию – гипотетическую сущность, ускоряющую темпы расширения Вселенной. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Astronomy.

Космология под вопросом

Общая теория относительности была разработана Альбертом Эйнштейном в начале 1900-х годов для объяснения гравитационного эффекта крупных объектов в космосе, например, для описания орбиты Меркурия в Солнечной системе.

Она является основой современной космологии, но также играет определенную роль в повседневной жизни, например, при расчете позиций GPS в смартфонах.

Как изменяется Вселенная, согласно теории хамелеона

Ученые уже знают, что теория хамелеона способна составить конкуренцию ОТО — вопрос лишь в подтверждении данных и расчетах.

Команда Дарема показала, что отличия от общей теории относительности касаются только процессов космологического масштаба. На уровне Солнечной системы, галактики или даже групп галактик различий между теорией хамелеона и ОТО, по сути, нет.

Ведущий автор исследования доктор Кристиан Арнольд из Института вычислительной космологии Даремского университета уверен, что теория хамелеона позволяет модифицировать законы гравитации таким образом, чтобы мы могли проверить влияние изменений гравитации на формирование галактик.

Доступны компьютерные изображения показывают дисковую галактику с помощью модифицированного моделирования гравитации. Изображения показывают плотность газа внутри диска галактики.

"Благодаря нашим симуляциям мы впервые показали, что даже если вы измените гравитацию, это не помешает образованию дисковых галактик», - утверждает космолог.

"Наше исследование, безусловно, не означает, что с общей теорией относительности что-то не так, но это не единственный способ объяснения роли гравитации в эволюции Вселенной".

Теория хамелеона и черные дыры

Теория хамелеона и черные дыры

Исследователи изучили взаимодействие между гравитацией (в интерпретации теории хамелеона) и сверхмассивными черными дырами.

Получается, что ЧД играют ключевую роль в формировании галактик, потому что тепло и материал, которые они выбрасывают при поглощении окружающей материи, сжигают газ, необходимый для формирования звезд. Тем самым останавливается «стандартное» звездообразование.

Количество тепла, выбрасываемое черными дырами, меняется со временем. Таким образом галактики «корректируют» собственное развитие.

ОТО и теория хамелеона

Общая теория относительности также поясняет расширение Вселенной.

Ученые считают, что это расширение движется темной энергией. Необходимы дополнительные исследования для верификации теоретических предположений.

Теория хамелеона и теория гравитации Эйнштейна

Ведущий автор исследования профессор Баодзиу Ли (Baojiu Li) из Института вычислительной космологии говорит, что простейшей формой темной энергией может быть космологическая константа, определяющая плотность вещества в пространстве и времени.

"Альтернативы космологической постоянной, которые объясняют ускоренное расширение путем изменения закона гравитации, как в случае f (R) гравитации, также рассматриваются учитывая, как мало известно о темной энергии".

Исследователи ожидают, что их выводы могут быть проверены с помощью обсерватории Square Kilometre Array (SKA), который базируется в Австралии и Южной Африке.

SKA - крупнейший в мире радиотелескоп и призван бросить вызов общей теории относительности Эйнштейна. Ведь как формировались первые после Большого Взрыва галактики мы до сих пор не знаем.

Дата: 2021-03-29

Автор: Всеволод Гордиенко

Поделиться с друзьями: