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

Квантовые спины впервые сдвинули сантиметровый объект: как физики преодолели барьер микромира

В фундаментальной физике существует давняя граница между микромиром и макромиром. Законы квантовой механики формулировались для отдельных элементарных частиц — электронов, протонов,...

Планшет, ноутбук и холст для рисования в одном флаконе: обзор Ninkear S13 Neo на Intel N150

Тем, кто привык к интерфейсу Windows, но не всегда хочет брать с собой ноутбук, придётся по душе Ninkear S13 Neo. По виду это обычный планшет с 13-дюймовым экраном, внутри которого работает Windows...

Самое странное облако Марса нарушило земные законы физики: почему шлейф длиной 1800 км не должен существовать

Каждое утро в период марсианского лета над южным полушарием планеты возникает гигантское атмосферное явление. Над западным склоном потухшего вулкана Гора Арсия формируется узкое белое облако из...

Почему дайверы со всего мира хотят увидеть дно озера Каинды в Казахстане

Куда только не хотят попасть дайверы-экстремалы: от остатков затонувших кораблей до пещер, из которых не факт, что выйдет выплыть. Но необычные виды и острые ощущения берут верх над чувством...

✦ ИИ  DIY «сделай сам» без мастерской: 7 технических лайфхаков для ремонта, апгрейда и экономии

Большинство мелких поломок дома вовсе не требуют поездки в сервис. Часто достаточно мультиметра, набора отвёрток, паяльника и понимания того, что именно вышло из строя. Собрал несколько DIY (сделай...

✦ ИИ  The Orange Box: 10 октября 2007 года Valve выпустила сборник из пяти игр, который стал легендой

10 октября 2007 года Valve выпустила The Orange Box — необычный игровой комплект, объединивший сразу пять проектов. В одной коробке оказались Half-Life 2, два эпизода, Portal и Team...