Нов метод за изправяне на изкривеното пространство-време

Ваня Милева Последна промяна на 08 януари 2024 в 00:00 9832 1

Изображение, генерирано от изкуствен интелект AI Dream

Кредит НаукаOFFNews

Изображение, генерирано от изкуствен интелект AI Dream

Едно от най-големите предизвикателства на съвременната физика е да намери един последователен метод за описание на явленията в космически и микромащаб. В продължение на повече от сто години за описание на реалността в космически мащаб използваме Общата теория на относителността, която успешно преминава през многократни проверки.

Алберт Айнщайн изкриви пространство-времето, за да опише гравитацията, и въпреки все още отворените въпроси за тъмната материя или тъмната енергия, днес тя изглежда най-добрият метод за анализ на миналото и бъдещето на Вселената.

За описване на явления от мащаба на атомите използваме втората велика теория: квантовата механика, която се различава от Общата теория на относителността в общи линии по всичко. Тя използва плоско пространство-време и напълно различен математически апарат, и най-важното - възприема реалността по коренно различен начин.

В квантовото описание явленията около нас са само колебаещи се вероятности за събития, които можем да измерим само с ограничена точност.

В статия, публикувана в Frontiers in Physics, Пьотр Огоновски (Piotr Ogonowski), преподавател в Университета Козмински, Варшава, Полша, успява да покаже, че съществува метод, който съчетава горните описания, макар че води до доста изненадващо заключение.

Може ли изкривеното пространство-време да бъде изправено?

Оказва се, че съществува определен математически обект, наречен тензор на Алена, който позволява описанието на физическите явления по такъв начин, че кривината на пространство-времето може да се регулира плавно, сякаш с помощта на плъзгач. В изкривено пространство-време уравнението естествено се трансформира в полеви уравнения на Айнщайн, а в плоско пространство-време позволява използването на класическите методи на релативистката физика и, което е най-важно, подлежи на квантово описание.

Тензори и тензорът на Алена

Тензорът е фундаментален геометричен обект. Името му е от латински произход tensus,"напрегнат" - една от функциите на това понятие е да изразява състоянието на напрежение на телата. Тензорите осигуряват лесен и кратък начин за математическо формулиране и решаване на проблеми в областта на физиката, като теорията на еластичността, механиката на флуидите, както и общата теория на относителността. Тензорът се описва oт многомерeн масив, тоест подредена група числа, като мястото на всяко число е определено от индексите му. Тензорът може да се каже е n-мерна таблица, като n е валентността (порядъка) на тензора. Тензор с нулева валентност е скалар, а с валентност 1 - е вектор.

Схема на тензор на механичното напрежение от трети порядък. Компонентите на тензора ( за стените на елементарния куб e1, e2, e3, перпендикулярни на оси: x1, x2, x3) в тримерната декартова системa образуват матрицата: σ=[T(e1)T(e2)T(e3)]. Тези сили са представени от колоните вектори. Тензорът може да бъде представляван от матрицата:

Тензорът на Алена е наскоро открит клас тензори на напрежение-енергия, който, както показва и тази публикация, има изключително полезни свойства. В извитото пространство-време този тензор възпроизвежда уравненията на полето на Айнщайн, а в плоското пространство-време на Минковски той описва физическа система с полета, които могат да бъдат широко конфигурирани. Използването на обсъждания тензор може значително да опрости уравненията на квантовата теория на полето.

Досега Пьотр Огоновски успява да покаже, че такъв плъзгач в пространство-времето работи за гравитацията и електромагнетизма и че тензорът на Алена позволява да се добавят още полета. Следователно изглежда възможно да се съгласуват противоречиви досега описания за други известни полета.

Страничен ефект от използването на горния метод е, че определен елемент от уравнението (инвариант на полето) се държи като космологична константа в уравненията на полето на Айнщайн, което може да помогне за обяснението на природата на тъмната енергия. Оказва се също, че освен гравитацията трябва да съществува и допълнителна сила, което може да помогне за обяснението на природата на тъмната материя.

Въпреки това всичко, което изглежда красиво, има своята цена...

Какво представлява Вселената около нас?

Изводите от статията не означават край на работата по комбинирането на двете велики теории. Предложеният метод изисква много допълнителни изследвания и внимателно коригиране на описанията на полетата. Със сигурност има нова надежда и обещаваща нова посока за по-нататъшни изследвания, така че може би скоро ще чуем за още полета, съгласувани с плъзгача на пространство-времето.

С използването на предложения метод обаче е свързана определена цена, която изглежда е най-голямото предизвикателство. Ако разработеният от мен метод се окаже правилният, който търсим от 100 години, това ще означава също, че целият свят около нас е просто едно постоянно вълнообразно поле, а самото пространство-време е само начин за възприемане на това поле. Това е най-необикновеният извод, произтичащ от уравненията, описани от тензора на Алена.

Справка: Piotr Ogonowski, Developed method: interactions and their quantum picture, Frontiers in Physics (2023). DOI: 10.3389/fphy.2023.1264925. www.frontiersin.org/articles/1 … 89/fphy.2023.1264925

Източник: A method to straighten curved space-time, Piotr Ogonowski, Рhys.org

Най-важното
Всички новини
За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

1000

1

Владимир Кирков

08.01 2024 в 19:22

Няма начин това да не е вярно. Теорията на относителността не е никаква теория, а просто по-лесен начин за представяне и пресмятане. Това е като да преместим координатната система за по-лесен анализ на функция. Отдавна съм стигнал до тези изводи, но на пръсти. Не съм учил толкова задълбочено физика и математика за да докажа.
Пьотр Огоновски е супер! На прав път си, пич!