Explorarea „dezechilibrului cosmic” în gravitație

Suntem cu un pas mai aproape de a înțelege misterele de la marginea universului.

Un grup de cercetători în Universitatea din Waterloo Universitatea din British Columbia a descoperit un posibil „dezechilibru cosmic” în gravitația universului, ceea ce explică comportamentul său ciudat la nivel cosmic.

În ultimii 100 de ani, fizicienii s-au bazat pe teoria „relativității generale” a lui Albert Einstein pentru a explica modul în care funcționează gravitația în univers. Relativitatea generală, dovedită exactă prin nenumărate teste și observații, indică faptul că gravitația afectează nu numai trei dimensiuni fizice, ci și o a patra dimensiune: timpul.

„Acest model de gravitație a fost esențial pentru orice, de la endoscopie marea explozie Robin Wynn, autorul principal al proiectului, proaspăt absolvent în fizică matematică la Waterloo, a spus:

Provocări la scară globală

„Dar când încercăm să înțelegem gravitația la nivel cosmic, la nivelul clusterelor de galaxii și dincolo, întâlnim contradicții clare cu predicțiile relativității generale. Este ca și cum gravitația în sine a încetat complet să se potrivească cu teoria lui Einstein. Numim această contradicție. o „glitch cosmologic”. „Gravația devine cu aproximativ 1% mai slabă atunci când se confruntă cu distanțe de miliarde de ani lumină.”

De mai bine de douăzeci de ani, fizicienii și astronomii au încercat să creeze un model matematic care să explice contradicțiile aparente în teoria relativității generale. Multe dintre aceste eforturi au fost întreprinse la Waterloo, care are o lungă istorie de cercetare gravitațională de ultimă oră rezultată din colaborarea interdisciplinară continuă între matematicieni aplicați și astrofizicieni.

Contextul istoric și eforturile de cercetare

„În urmă cu aproape un secol, astronomii au descoperit că universul nostru se extinde”, a spus Niayesh Afshordi, profesor de astrofizică la Universitatea din Waterloo și cercetător la Institutul Perimeter.

„Cu cât galaxiile sunt mai departe, cu atât se mișcă mai repede, până la punctul în care par să se miște cu aproape viteza luminii, maximul permis de teoria lui Einstein. Descoperirile noastre sugerează că teoria lui Einstein, la aceleași scări, poate fi inadecvat.”

Modificarea teoriei lui Einstein

Noul model al echipei de cercetare de „glitch cosmologic” modifică și extinde formulele matematice ale lui Einstein într-un mod care rezolvă inconsecvența unor măsurători cosmologice fără a afecta utilizările de succes existente ale relativității generale.

„Gândește-te la asta ca la o notă de subsol la teoria lui Einstein”, a spus Wen. „Odată ce ajungi în Tărâmul Cosmic, se aplică termeni și condiții.”

„Acest nou model poate fi doar prima dovadă din puzzle-ul cosmic pe care începem să-l dezvăluim în spațiu și timp”, a spus Afshordi.

Studiul, intitulat „A Universal Gravity Flaw”, apare în Jurnal de Cosmologie și Fizica Astroparticulelor.

Referință: „Cosmic Gravity Glitch” de Robin Y. Wen, Lucas T. Herget, Niayesh Afshordi și Douglas Scott, 20 martie 2024, Jurnal de Cosmologie și Fizica Astroparticulelor.
doi: 10.1088/1475-7516/2024/03/045