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
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
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

Почему в США запрещали выращивать смородину

В начале XX века американская лесная промышленность переживала бурный рост. Белая сосна считалась одним из самых ценных ресурсов. Её древесина шла на строительство, производство бумаги и...

Туринская плащаница Дани Рязанова: как молодой художник из Петербурга рисует огнем

Раньше, наблюдая за современным художественным процессом, казалось, что молодые художники стремятся как можно дальше уйти от «навязанных» канонов, отказаться от всего, чем пользовались мастера...

Детальное изучение мозга чемпиона по памяти раскрыло нейробиологию его трюков

Рабочая память человека имеет свои физиологические ограничения. Исторически в когнитивной психологии этот предел описывался формулой «семь плюс-минус два элемента». Вы можете легко удержать в...

Эффект странника: как навыки ориентации в пространстве породили у человека геометрическое мышление

Со времен Платона геометрия считалась высшим проявлением абстрактного мышления. В диалоге «Менон» философ просит необразованного мальчика-раба удвоить площадь квадрата — и тот, опираясь...

Каньон Антилопы: почему он самый извилистый и фотогеничный в мире

В Аризоне, на землях индейцев навахо, находится место, любимое фотографами со всего мира. Каньон Антилопы вы наверняка хоть раз видели на заставке своего компьютера. Microsoft вносила его виды в...