Изследване на „космическия дисбаланс“ в гравитацията

Ние сме една стъпка по-близо до разбирането на мистериите на ръба на Вселената.

Група изследователи в Университет Ватерло Университетът на Британска Колумбия откри възможен „космически дисбаланс“ в гравитацията на Вселената, което обяснява нейното странно поведение на космическо ниво.

През последните 100 години физиците разчитаха на теорията на Алберт Айнщайн за „общата теория на относителността“, за да обяснят как действа гравитацията във Вселената. Общата теория на относителността, доказана чрез безброй тестове и наблюдения, показва, че гравитацията засяга не само три физически измерения, но и четвърто измерение: времето.

„Този ​​гравитационен модел е от съществено значение за всичко – от ендоскопията голямата експлозия Робин Уин, водещ автор на проекта, наскоро завършил математическа физика във Ватерло, каза:

Предизвикателства в световен мащаб

„Но когато се опитваме да разберем гравитацията на космическо ниво, на нивото на галактическите клъстери и извън него, се натъкваме на ясни противоречия с прогнозите на общата теория на относителността. Сякаш самата гравитация напълно е спряла да съответства на теорията на Айнщайн. Ние наричаме това противоречие „космологичен проблем“. „Гравитацията става с около 1% по-слаба, когато се работи с разстояния от милиарди светлинни години.“

Повече от двадесет години физици и астрономи се опитват да създадат математически модел, който обяснява очевидните противоречия в теорията на общата теория на относителността. Много от тези усилия са предприети във Ватерло, който има дълга история на авангардни гравитационни изследвания в резултат на продължаващото интердисциплинарно сътрудничество между приложни математици и астрофизици.

Исторически контекст и изследователски усилия

„Преди почти век астрономите откриха, че нашата Вселена се разширява“, каза Ниайеш Афшорди, професор по астрофизика в Университета на Ватерло и изследовател в Института Периметър.

„Колкото по-далече са галактиките, толкова по-бързо се движат, до точката, в която изглежда, че се движат почти със скоростта на светлината, максималната позволена от теорията на Айнщайн, нашите открития предполагат, че теорията на Айнщайн, в същите тези мащаби, също може бъдете неадекватни.“

Модифициране на теорията на Айнщайн

Новият модел на „космологичен проблем“ на изследователския екип модифицира и разширява математическите формули на Айнщайн по начин, който разрешава несъответствието на някои космологични измервания, без да засяга успешните понастоящем употреби на общата теория на относителността.

„Мислете за това като за бележка под линия към теорията на Айнщайн“, каза Уен. „След като стигнете до Космическото царство, се прилагат правила и условия.“

„Този ​​нов модел може да е само първото доказателство в космическия пъзел, който започваме да разплитаме в пространството и времето“, каза Афшорди.

Проучването, озаглавено „Грешка на универсалната гравитация“, се появява в Вестник по космология и физика на астрочастиците.

Справка: „Глитч на космическата гравитация“ от Робин И. Уен, Лукас Т. Хергет, Ниайеш Афшорди и Дъглас Скот, 20 март 2024 г. Вестник по космология и физика на астрочастиците.
doi: 10.1088/1475-7516/2024/03/045