Ученые обнаружили недостатки в популярных теориях гравитации
AstroNews.ru - 30 Октября 2017 04:26:56
Используя черные дыры (как реальные объекты) для проверки, ученые из Уральского федерального университета (УрФУ) обнаружили, что популярная теория гравитации, которая идеально работает на космологическом уровне (подкласс теорий Хорднески), с трудом применима к реальному миру.
Среди теорий гравитации основной теорией сегодня является Общая теория относительности Эйнштейна. Однако в современной физике накопилось значительное число предпосылок для пересмотра этой теории, например: ускоряющееся расширение Вселенной, присутствие темной материи и наконец невозможность ренормализовать гравитацию. Все фундаментальные взаимодействия, известные науке, уже были описаны на «квантовом языке» за исключением гравитации.
В одной из простейших версий «расширенных» теорий гравитации гравитационная константа перестает быть константой при движении в пространстве-времени и изменяется в соответствии с некоторой закономерностью, позволяющей представить множество ее значений в форме скалярного поля. Сегодня класс таких теорий, называемых скалярными теориями гравитации, очень широк, и они представляют собой наиболее перспективные варианты расширения Общей теории относительности.
В своей работе Дарья Третьякова, кандидат физико-математических наук из УрФУ, вместе с коллегой из Токийского университета, Япония, исследует одну из теорий этого класса – так называемую теорию Хорднески. Модели этого подкласса симметричны по отношению к сдвигу скалярного поля в пространстве-времени и хорошо описывают ускоряющееся расширение Вселенной – то есть, хорошо работают на космологическом уровне. Авторы новой работы исследуют поведение моделей Хорднески на астрофизическом уровне (уровне отдельных астрофизических объектов) и находят, что в этих моделях черные дыры – существование которых было дополнительно подтверждено недавно открытием гравитационных волн – являются нестабильными.
Эта работа является очередным шагом на пути к созданию новой теории гравитации, которая будет удовлетворять требованиям, предъявляемым современной физикой. В настоящее время авторы планируют подвергнуть новые модели стандартным испытаниям: проверить их адекватность на космологическом и астрофизическом уровнях.
Исследование опубликовано в журнале Classical and Quantum Gravity.