Исследование «космического дисбаланса» гравитации

Мы на шаг ближе к пониманию тайн на краю Вселенной.

Группа исследователей в Университет Ватерлоо Университет Британской Колумбии обнаружил возможный «космический дисбаланс» гравитации Вселенной, который объясняет ее странное поведение на космическом уровне.

Последние 100 лет физики полагались на теорию «общей относительности» Альберта Эйнштейна, чтобы объяснить, как гравитация работает во Вселенной. Общая теория относительности, точность которой подтверждена бесчисленными тестами и наблюдениями, показывает, что гравитация влияет не только на три физических измерения, но и на четвертое измерение: время.

«Эта гравитационная модель сыграла важную роль во всем: от эндоскопии великий взрыв Робин Винн, ведущий автор проекта, недавний выпускник факультета математической физики в Ватерлоо, сказал:

Проблемы глобального масштаба

«Но когда мы пытаемся понять гравитацию на космическом уровне, на уровне скоплений галактик и за его пределами, мы сталкиваемся с явными противоречиями с предсказаниями общей теории относительности. Как будто сама гравитация полностью перестала соответствовать теории Эйнштейна. Мы называем это противоречием «космологический сбой». «Гравитация становится примерно на 1% слабее на расстояниях в миллиарды световых лет».

Уже более двадцати лет физики и астрономы пытаются создать математическую модель, объясняющую очевидные противоречия в общей теории относительности. Многие из этих усилий были предприняты в Ватерлоо, который имеет долгую историю передовых гравитационных исследований, ставших результатом постоянного междисциплинарного сотрудничества между прикладными математиками и астрофизиками.

Исторический контекст и исследовательские усилия

«Почти столетие назад астрономы обнаружили, что наша Вселенная расширяется», — сказал Ниайеш Афшорди, профессор астрофизики Университета Ватерлоо и исследователь Института Периметра.

«Чем дальше галактики, тем быстрее они движутся, до такой степени, что кажется, что они движутся почти со скоростью света, максимумом, допускаемым теорией Эйнштейна. Наши результаты показывают, что теория Эйнштейна в тех же масштабах также может быть. быть неадекватным».

Модификация теории Эйнштейна

Новая модель «космологического сбоя», разработанная исследовательской группой, модифицирует и расширяет математические формулы Эйнштейна таким образом, чтобы устранить несогласованность некоторых космологических измерений, не влияя при этом на успешное в настоящее время использование общей теории относительности.

«Думайте об этом как о сноске к теории Эйнштейна», — сказал Вэнь. «Как только вы достигнете Космического Царства, начнут действовать правила и условия».

«Эта новая модель может быть лишь первым свидетельством космической загадки, которую мы начинаем разгадывать в пространстве и времени», — сказал Афшорди.

Исследование под названием «Недостаток универсальной гравитации» опубликовано в Журнал космологии и физики астрочастиц.

Ссылка: «Сбой космической гравитации», Робин Ю. Вен, Лукас Т. Хергет, Ниайеш Афшорди и Дуглас Скотт, 20 марта 2024 г., Журнал космологии и физики астрочастиц.
дои: 10.1088/1475-7516/2024/03/045