Гравитационные волны: ключ к новой геометрии пространства-времени?

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Наука и космос

Вселенная… Бесконечный простор, полный тайн и загадок, которые человечество пытается разгадать на протяжении веков. Словно мозаика, складывается наше представление о мироздании из открытий и теорий, и каждая деталь этой мозаики может перевернуть с ног на голову привычное восприятие реальности.

На протяжении столетия общая теория относительности Эйнштейна царствовала в мире физики, описывая гравитацию не как силу, а как искривление пространства-времени под действием массивных объектов. Представьте себе туго натянутый батут: если положить на него шар для боулинга, он прогнёт его поверхность. Точно так же и массивные объекты, такие как звёзды и планеты, деформируют пространство-время, заставляя другие объекты двигаться по искривлённым траекториям.

Однако в этой стройной теории есть одно «но». Общая теория относительности великолепно работает в масштабах космоса, но «спотыкается» на пороге микромира, где царят законы квантовой механики. Квантовый мир — это царство неопределенности и вероятностей, где частицы существуют в суперпозиции состояний, словно размытые пятна, принимающие конкретную форму только в момент измерения. И вот эта «размытость» никак не хочет уживаться с чёткой геометрией пространства-времени Эйнштейна.

Гравитационные волны, иллюстрация
Гравитационные волны, иллюстрация
Автор: Designer

Как же примирить эти две фундаментальные теории? Возможно, ключ к разгадке кроется в переосмыслении самой геометрии пространства-времени. Представьте, что батут, на который мы положили шар для боулинга, сделан не из однородного материала, а из множества крошечных волокон, переплетенных в сложную сеть. В зависимости от направления, в котором мы будем двигаться по батуту, мы будем ощущать разное сопротивление этих волокон.

Именно такую «неоднородность» пространства-времени описывает финслерова геометрия — более сложная и общая теория, нежели псевдориманова геометрия, лежащая в основе общей теории относительности. Финслерова геометрия предполагает, что свойства пространства-времени могут меняться в зависимости от направления и скорости движения.

Изучение финслеровой гравитации — это словно путешествие по неизведанному океану. Шорс Хеефер, молодой физик, решился на это смелое предприятие и сделал первые шаги к постижению тайн этой сложной теории.

Анализируя уравнения поля финслеровой гравитации, он обнаружил, что они допускают существование совершенно новых геометрических структур, которые невозможно описать в рамках общей теории относительности. И что самое интересное — эти структуры напоминают гравитационные волны, «рябь» пространства-времени, распространяющуюся со скоростью света.

Финслерова гравитация, абстракция
Финслерова гравитация, абстракция
Автор: Designer

Открытие гравитационных волн в 2015 году стало настоящим прорывом в астрофизике, подтвердив одно из ключевых предсказаний общей теории относительности. Но что, если эти волны несут в себе информацию о более глубоком уровне реальности, о «зернистой» структуре пространства-времени, описанной финслеровой геометрией?

Исследования Хеефера — это лишь первые шаги на долгом и сложном пути. Но кто знает, возможно, именно финслерова геометрия поможет нам, наконец, снять завесу тайны с Вселенной и разгадать загадку квантовой гравитации, объединив микро- и макромир в единую картину.

9 комментариев

Добавить комментарий

M
Как можно подружить ОТО с квантовой механикой, если никто не делает даже базовых шагов к этому? Первый вопрос, на который нужно отметить — как описать движение при помощи волн? Простой вопрос, но крайне важный, и, что самое интересное, пока не решенный. Проблема в чем? СТО/ОТО описывает пространство в терминах материальной точки. Для нее можно ввести понятия координат и времени, а так же траектории. В квантовой механике надо забыть о понятии точка. Там балом правят волны. Нужно ответить на простой вопрос. Как одна волна выглядит с точки зрения другой?
HET
У волн глаз нет, плевать они хотели на внешний вид и Ваш комментарий)
b
Основная проблема совмещения ОТО и квантовой теории в несовместимости времени.
В ОТО время — это координата в 4-х мерном пространстве-времени.
В Квантовой теории время -это параметр, а пространство 3-х мерное.
a
Боюсь, квантовая электродинамика и стандартная модель, как ее расширение, не согласны с вашими доводами. Рекомендую почитать о квантах чуть больше, чем просто про уравнение Шредингера.
a
Теорий квантовой гравитации вагон и маленькая тележка. Вопрос в том, как их проверить. И вот тут встают большие проблемы из-за чрезвычайной слабости гравитации даже по сравнению со слабыми взаимодействиями. Гравитация на уровне того, что мы измерили — чистая классика. То, что описывается в данной статье — очередная «тыщщапервая» модель.
b
Настоящая Наука — это не генератор гипотез, а убийца гипотез.
a
Но в итоге «побеждает сильнейший». Вроде того, как модель Вайнберга-Салама стала теорией, а «минимальная модель» Глэшоу так и осталась забытой моделью.
101246479296698766996@google
всё проще намного — сами объекты микромира (элементарные частицы) являются искривлениями пространства-времени, и, именно поэтому, процесс измерения сводится к взаимодействию объектов одной природы, все равно, волна на поверхности воды будет пытаться измерить координаты другой волны на этой же поверхности воды
1
Никаких гравитационных волн в 2015 году открыто не было. Был зафиксирован якобы гравитационный всплеск. А вот длины волны измерено не было. Был трёп от «английских учёных», как обычно.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Хлеб в живописи: что интересного на новой выставке в «Зотове»

Новый проект в центре «Зотов» посвящен истории хлеба. Впрочем, не многовековой, конечно: контент выставки охватывает лишь конец XIX - первую половину XX века, но делает это вполне...

Что делать, если на вас напал индюк: три ошибки при встрече с наглой птицей

Взрослый самец индюка весит до 16-18 килограммов и на короткой дистанции развивает скорость до 30 километров в час. При этом в прыжке он бьет роговыми шпорами длиной до трех сантиметров, метя на...

Почему популяция серебряного карася может состоять из одних самок: как устроен гиногенез

В рыболовной практике средней полосы России есть наблюдение, с которым регулярно сталкиваются при чистке улова серебряного карася: из пятидесяти пойманных рыб все пятьдесят оказываются самками с...

Зачем в СССР к пельменям подавали 25 граммов уксуса и почему сейчас вкус кажется слишком резким

Когда я впервые услышала про пельмени с уксусом, сочетание показалось мне странным. К горячим пельменям привычнее добавить сметану или сливочное масло, а уксус обычно вспоминается во время домашних...

Сколько весят все здания на Земле? Расчет 606 млн построек показал: городам нельзя расти выше 7 этажей

Суммарная масса всех зданий, построенных людьми на планете, составляет 835 миллиардов тонн. Это число сложно представить, поэтому исследователи приводят конкретный физический факт: масса всей...

Обзор 100% магнитной клавиатуры EPOMAKER HE108 — тихая и стильная

Полноразмерные механические клавиатуры постепенно становятся редкостью, уступая место компактным форматам 75% и 80%. Однако многим пользователям по-прежнему нужны все привычные клавиши, удобная...