Вселенная сегодня


Новости космоса и астрономии



Всемирное координированное время (UTC): Суббота, 18.11.2017, 20:27

Вселенная Сегодня » 2012 » Июль » 30 » Изгиб в искривлении пространства-времени

30.07.2012
Изгиб в искривлении пространства-времени
Автор: John Williams



Революционная общая теория относительности Альберта Эйнштейна описывает гравитацию как искривление в материи пространства-времени. Математики в Университете Калифорнии, Дэвис, придумали новый способ искривлять эту материю, пока размышляли над ударными волнами.

"Мы показываем, что пространство-время не может быть в местном масштабе плоским в точке, где две ударные волны сталкиваются", говорит Blake Temple, профессор математики в UC Davis. "Это новый вид сингулярности в общей теории относительности."

Temple и его сотрудники изучают математику того, как ударные волны в идеальной жидкости влияют на кривизну пространства-времени. Их новые модели доказывают, что сингулярности появляются в точках, где ударные волны сталкиваются. Математические модели Vogler моделировали две сталкивающиеся ударные волны. Reintjes последовал с анализом уравнений, которые описывают то, что происходит, когда ударные волны пересекаются. Он добавил, что сингулярность создавала "регулярность сингулярность".

"Вот сюрприз", сообщил Temple сайту Universe Today, "что-то такое приземленное, как взаимодействие волн, могло вызвать что-то экстремальное как сингулярность пространства-времени - хотя и очень умеренный новый вид сингулярности. Также удивительно, что они образуются в наиболее фундаментальных уравнениях теории общей относительности Эйнштейна, уравнениях для идеальной жидкости."

Результаты сообщаются в двух статьях Temple с дипломированными студентами Moritz Reintjes и Zeke Vogler в журнале Proceedings of the Royal Society A.

Эйнштейн реконструировал современную физику с помощью своей общей теории относительности, опубликованной в 1916 году. Теория кратко описывает пространство как четырехмерную материю, которая может быть деформирована энергией и потоком энергии. Гравитация показывает себя как искривление этой материи. "Теория начинается с предположения, что пространство-время (четырехмерная поверхность, не двухмерная как сфера), также "в местном масштабе плоское", объясняет Temple. "Теорема Reintjes доказывает, что в точке взаимодействия ударных волн, пространство-время слишком "искривлено", чтобы быть локально плоским."

Мы обычно думаем о черной дыре как сингулярности, которой она является. Но это только часть объяснения. Внутри черной дыры, искривление пространства-времени становится таким крутым и экстремальным, что никакая энергия, не даже свет, не могут убежать. Temple говорит, что сингулярность может быть более тонкой, где просто участок пространства-времени не может быть создан, чтобы выглядеть локально плоским в любой системе координат.

"Локально плоский" относится к пространству, которое кажется плоским с определенной точки наблюдения. Наш вид Земли от поверхности является хорошим примером. Земля выглядит плоской для моряка в середине океана. Только когда мы движемся далеко от поверхности, что искривление Земли становится очевидным. Теория общей относительности Эйнштейна начинается с предположения, что пространство-время также локально плоское. Ударные волны создают резкое изменение, или неоднородность, в давлении и плотности жидкости. Это создает скачок в искривлении пространства-времени, но не достаточно, чтобы создать "изгиб", видимый в моделях команды, говорит Temple.

Самая классная часть открытия для Temple заключается в том, что все его ранние работы по ударным волнам во время Большого Взрыва и сочетание работ Vogler и Reintjes сходятся.

"Есть так много интуитивной прозорливости", говорит Temple. "Это действительно самая классная часть для меня. Мне нравится, что она такая тонкая. И мне нравится, что математическое поле теории ударных волн, созданное, чтобы обратиться к проблемам, которые не имели ничего общего с Общей Относительностью, привело нас к открытию нового вида сингулярности пространства-времени. Я полагаю, что это очень редкая вещь, и я бы назвал это открытием один раз в поколение."

Хотя модель выглядит хорошо на бумаге, Temple и его команда задаются вопросом, как крутые градиенты (углы наклона) во пространстве-времени в "регулярности сингулярности" могли бы вызвать больше, чем ожидаемые эффекты в реальном мире. Общая относительность предсказывает, что гравитационные волны могли быть произведены столкновением массивных объектов, таких как черные дыры. "Мы задаемся вопросом, может ли взрывная звездная ударная волна, ударяющая в передний край коллапса, стимулировать более сильные, чем ожидаемые гравитационные волны", говорит Temple. "Это не может происходить в сферической симметрии, которую наша теорема предполагает, но в принципе это могло бы произойти, если бы симметрия была немного нарушена."

P.S. Новости науки и космоса читайте на нашем сайте Вселенная Сегодня, и смотрите все фотографии бесплатно, читайте также о новом космическом корабле Dragon и смотрите фотографии Луны здесь на universetoday-rus.com, читайте о текущих теориях на тему диаметр Солнечной системы.

Заголовок изображения: Художественное исполнение развертывания пространства-времени в начале Большого Взрыва. John Williams/TerraZoom.


Название прочитанной вами статьи "Изгиб в искривлении пространства-времени".

Похожие статьи:
Категория: Астрономические открытия | Просмотров: 3589 | Теги: время, физика, Blake Temple, Moritz Reintjes, общая теория относительности, Davis, большой взрыв, сингулярность, Proceedings of the Royal Society A | Рейтинг: 2.0/1
Читайте также:
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]