13 m. kovo 14–2023 d. Indianos universiteto Fizikos katedra Bloomingtone, Indianoje, surengė antrąjį IUCSS Lorentzo pažeidimo seminarą apie gravitacinius aspektus. Antroji seminaro diena sutampa su 144-uoju Alberto Einšteino gimtadieniu.
Dėmesys EFT technikoms ir gravitacinei MVĮ, seminaras daugiausia susijęs su perturbatyvia Lorenco ir difeomorfizmo refrakcijos teorija gravitaciniuose kontekstuose. Be to, kad apžvelgsime ir aptarsime aktualias temas šioje intensyvioje srityje, mes taip pat apžvelgsime galimas tyrimų sritis. Trumpi tiesioginės transliacijos pristatymai bus seminaro formato dalis kartu su diskusijų laiku.
Vienas iš Turkijos mokslininkų, docentas Ali Övgün, užėmė savo vietą seminare kaip sesijos pirmininkas. Jis turi daug publikacijų šiomis temomis. Docentas Ali Övgün tęsia studijas ir akademinį gyvenimą Rytų Viduržemio jūros universitete.
Dabar norėtume suteikti jums šiek tiek informacijos šia tema.
Mokslininkai atrado naują techniką, skirtą patikrinti ilgalaikį įsitikinimą, kad visata visais atžvilgiais yra tokia pati. Tai galime vadinti juodosios skylės šešėlio stebėjimu. Jei šešėlis yra šiek tiek mažesnis, nei prognozuoja dabartinės fizikos teorijos, tai gali paremti kamanių gravitacijos teoriją, kuri numato, kas nutiktų, jei iš pažiūros tobula visatos simetrija iš tikrųjų nebūtų tokia tobula.
Jei mokslininkams pavyks rasti juodąją skylę su tokiu mažu šešėliu, tai galėtų lemti visiškai naują gravitacijos teoriją ir galbūt net atskleisti, kodėl visata taip greitai plečiasi.
Simetriją mėgsta fizikai, nes ji leidžia suprasti kai kurias giliausias visatos paslaptis. Pavyzdžiui, fizikai išsiaiškino, kad galite pakeisti savo bandymo įrangą, net jei gautumėte tuos pačius rezultatus iš pagrindinės fizikos eksperimento.
Kitaip tariant, kad ir kur atliktumėte eksperimentą erdvėje, eksperimento rezultatas bus toks pat. Tai ateina iš karto po impulso išsaugojimo įstatymo matematiniu požiūriu.
Kitas pavyzdys: jei atliksite eksperimentą vieną kartą, šiek tiek palaukite ir pakartokite, rezultatas bus toks pat (vėl viskas lygu). Energijos tvermės dėsnis, teigiantis, kad energijos negalima nei sukurti, nei sunaikinti, yra glaudžiai susijęs su šia laiko simetrija.
Kita svarbi simetrija yra šiuolaikinės fizikos pagrindas. Ji žinoma kaip „Lorentzo“ simetrija fiziko Hendriko Lorentzo, kuris visa tai atrado XX a. pradžioje, garbei. Pasirodo, jei pakeistumėte eksperimentą, vis tiek gautumėte tą patį rezultatą (visa kita yra lygi). Jei padidinsite jį iki pastovaus greičio, jūsų eksperimento rezultatas vis tiek bus toks pat.
Kitaip tariant, jei visi kiti dalykai yra vienodi, eksperimento, atlikto visiškai nejudėdamas ir esant pusei šviesos greičio, rezultatas bus toks pat.
Fizikos principai yra vienodi, nepaisant padėties, laiko, orientacijos ir greičio. Tai yra simetrija, kurią atrado Lorentzas.
Ką galime daryti iš šios esminės simetrijos? Pirma, mes turime pilną Einšteino specialiojo reliatyvumo teoriją, kuri nustato pastovų šviesos greitį ir paaiškina, kaip skirtingais greičiais judantys objektai yra susiję su erdve ir laiku.
Vapsvos gravitacija
Specialiojo reliatyvumo principai yra tokie esminiai fizikoje, kad juos beveik galima laikyti super fizikos teorija. Jei norite sukurti savo teoriją, kaip veikia pasaulis, ji turi atitikti šiuos principus.
Arba neturėtų būti.
Fizikai nuolat kuria naujas ir patobulintas fizikines teorijas, nes senesnės teorijos, tokios kaip bendrasis reliatyvumas ir standartinis dalelių fizikos modelis, paaiškinančios, kaip materija deformuoja erdvėlaikį, nepaaiškina visko, kas yra visatoje, įskaitant tai, kas vyksta juodosios skylės centras. Patikrinti, ar tokios mėgstamos sąvokos kaip Lorenco simetrija yra teisingos kraštutiniais atvejais, yra dar viena vaisinga vieta ieškoti naujos fizikos.
Remiantis kai kuriomis gravitacinėmis teorijomis, visata iš tikrųjų gali būti ne visiškai simetriška. Remiantis šiomis idėjomis, kosmosas turi papildomų komponentų, kurie kartkartėmis verčia jį nukrypti nuo Lorenco simetrijos. Kitaip tariant, visata gali turėti unikalią arba pageidaujamą orientaciją.
Šie visiškai nauji modeliai paaiškina teoriją, žinomą kaip vapsvos gravitacija. Manoma, kad šis terminas kilęs iš mokslininkų teiginio, kad kamanėms neturėtų būti leista skristi, nes mes nesuprantame, kaip jų sparnai kelia pakilimą. Nors šie gravitacijos modeliai išsiskiria kaip galimi naujosios fizikos aspektai, mes turime ribotą supratimą apie tai, kaip jie veikia ir kaip jie gali derėti su visata, kurią galime stebėti.
Galbūt vienas iš efektyviausių kamanių gravitacijos modelių panaudojimo būdų yra paaiškinti tamsiąją energiją, kuri yra atsakinga už pastebėtą pagreitintą visatos plėtimąsi. Pasirodo, kad efektas, sukeliantis pagreitintą plėtimąsi, gali būti susijęs su tuo, kiek mūsų visata nukrypsta nuo Lorenco simetrijos. Ir kadangi mes nežinome, kas sukuria tamsiąją energiją, ši hipotezė atrodo gana įtikinama.
Tamsus siluetas
Dabar turite populiarią naują gravitacijos teoriją, paremtą naujoviškomis koncepcijomis, tokiomis kaip simetrijos pažeidimas.
Kaip patikrintumėte šią teoriją? Keliaudami į juodąją skylę, kur gravitacija yra maksimali.
Tyrėjų darbas buvo paskelbtas Physical Revivew D 103, 044002 (2021). Mokslininkai ištyrė juodosios skylės šešėlį įsivaizduojamoje visatoje, kuri buvo sukonstruota taip, kad būtų kuo tikroviškesnė.
Taip pat docento Ali Övgün ir Xiao-Mei Kuang darbas Annals of Physics 447 (2022) 169147 „Stiprus gravitacinis lęšis ir šešėlių suvaržymas lėtai besisukančios į Kerą panašios juodosios skylės M87“ (stiprus gravitacinis lęšis ir šešėlio apribojimas iš M87* besisukanti į Kerą panaši juodoji skylė).
Be to, kitas İbrahimo Güllü ir Ali Övgün tyrimas yra „Fizikos metraštis 436, 168721 (2022) Schwarzschildą primenanti juodoji skylė su topologiniu kamanių gravitacijos defektu“.
(Prisiminkite pirmąją juodosios skylės M87 nuotrauką, padarytą Event Horizon Telescope vos prieš metus? Regionas, sugeriantis visą šviesą iš aplink ir už juodosios skylės, buvo ta siaubingai graži tamsi tuštuma akinančio žiedo centre).
Komanda pastatė greitėjančią juodąją skylę (kaip mes ją matome) besiplečiančios visatos fone ir pakeitė simetrijos pažeidimo laipsnį, kad atitiktų tamsiosios energijos elgseną, kurią mokslininkai gali išmatuoti, kad modelis būtų kuo tikroviškesnis.
Jie išsiaiškino, kad pagal šį scenarijų juodosios skylės šešėlis gali būti iki 10 % mažesnis nei būtų pasaulyje, kuriame yra „normali gravitacija“, ir tai yra aiškus įrankis vapsvų gravitacijai įvertinti. Net jei dabartinis M87 juodosios skylės vaizdas yra pernelyg neryškus, kad jas atskirtų, stengiamasi užfiksuoti geresnius juodųjų skylių vaizdus, kad mokslininkai galėtų toliau tirti kai kurias didžiausias visatos mįsles.
Šaltinis: LiveScience
Günceleme: 15/03/2023 15:57