Пространство-время разрывается: в уравнениях Эйнштейна нашли нечто неожиданное

Ученые переформулировали уравнения Альберта Эйнштейна и обнаружили скрытые закономерности того, как эволюционирует пространство-время. Физики считают, что структуры гравитационного поля могут разрываться и соединяться снова и таким образом передавать энергию материи. Этот процесс ученые назвали гравитационным пересоединением, по аналогии с известным магнитным пересодинением в плазме. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review D, пишет SciTechDaily.

Новая интерпретация уравнений Эйнштейна, описывающих гравитацию, позволила ученым обнаружить математическую связь между гравитацией и поведением плазмы. Этот электрически заряженный газ, из которого состоят звезды, а также его много присутствует в межзвездном пространстве.

Силовые линии магнитного поля в плазме могут разрываться и соединяться снова в новой конфигурации. Это известно, как магнитное пересоединение. В результаты высвобождается огромное количество магнитной энергии. Именно так на солнце возникают знаменитые солнечные вспышки. В этом случае магнитная энергия переходит к частицам плазмы.

Поскольку теория относительности Эйнштейна (главная теория гравитации) описывает пространство-время как четырехмерную структуру, состоящую из трех измерений пространства и одного измерения времени, гравитация ведет себя иначе. По словам физиков, у гравитации вместо силовых линий, как у магнитного поля, появляются своего рода "листы" гравитационного поля, представляющие собой множество объединенных линий, сложенных в одной плоскости. Но это математические структуры, а не физические объекты.

Ученые обнаружили, что при нарушении условий, поддерживающих целостность связей между "листами", они могут разрываться и соединяться снова. Таким образом возникает гравитационное пересоединение. Это позволяет энергии переходить из гравитационного поля в материю.

Этот механизм физики обнаружили, когда переформулировали уравнения Эйнштейна с использованием других математических переменных, что позволило обнаружить сходство с уравнениями, описывающими поведение плазмы.

Гравитационное пересоединение пока остается теоретическим открытием. Физикам нужно выяснить, происходит ли этот процесс на самом деле и какой объем энергии гравитационное поле может передавать материи. Если это происходит, то как считают физики, этот процесс можно обнаружить с помощью гравитационных волн, пульсаций в ткани пространства-времени.

Авторы исследования предполагают, что гравитационное пересоединение может проявляться во время слияния черных дыр, когда очень сильная гравитация вызывает сильное искажение пространства-времени. Слияния черных дыр производят гравитационные волны.

Другие новости науки

• Эйнштейн был прав: ученые искали новую физику и обнаружили необычный объект.
• Межзвездная комета 3I/ATLAS удивила ученых: содержит вещество возрастом 11 миллиардов лет.