Гравитационные волны: ключ к новой геометрии пространства-времени?

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Рассуждения | 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

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?
101088209368274208995@google
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
К
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

Как можно узнать, сколько герц в экране Айфона и на что они влияют

В мире смартфонов происходит настоящая революция, связанная с частотой обновления экранов. Долгое время стандартом считались 60 Гц, но теперь производители, включая Apple, переходят на более...

Как одеваться в жаркую погоду, чтобы было комфортно

Лето — пора яркого солнца и прогулок на свежем воздухе. Но высокая температура может стать настоящим вызовом, если тщательно не продумать образ. Поговорим о том, как правильно одеваться...

Обзор MobaPad M6S: максимально удобная альтернатива Joy-Conn для Nintendo Switch

Над альтернативой для штатных Joy-Conn игровой консоли Nintendo Switch работали сразу несколько производителей, причем относительного успеха добился каждый из них, но по возможностям лучше, чем...

Обзор веб-камеры Ugreen 2К: автофокус, два микрофона, удобное крепление

Веб-камера Ugreen представляет собой качественное устройство для видеосвязи и стриминга. Она имеет компактный пластиковый корпус в сочетании серого и чёрного цветов, который обеспечивает надёжную...

Выставка Computex 2024 на Тайване, взгляд визитера. Часть 2 -Произведения искусства в виде ПК, стенды ASrock, MSI, Manli. Leadtek, Зал2, центр Тайбэя

Ежегодная выставка IT-технологий и компаний Computex 2024 на Тайване. Стенды ASRock, MSI, Manli, Leadtek, Общее по Залу 1, Зал 2 кратко, прогулка по Тайбэю: Мемориальный комплекс Чан Кай Ши,...

Почему наш спорт превратился в рекламный трэш. Мнение болельщика

Знаете, я иногда не прочь посмотреть футбол, в том числе — отечественный. Недавно включил очередной матч, и поймал себя на странной мысли: это уже не футболисты, а бегающие по огромному...