Вчені виявили «космічний збій» у гравітації Всесвіту

Вчені з Університету Ватерлоо та Університету Британської Колумбії виявила потенційний “космічний збій” у гравітації Всесвіту, що пояснює її дивну поведінку в космічному масштабі.

Протягом останніх 100 років фізики покладалися на теорію “загальної відносності” Альберта Ейнштейна, щоб пояснити, як працює гравітація у Всесвіті. Загальна теорія відносності, точність якої доведена незліченними тестами та спостереженнями, припускає, що гравітація впливає не лише на три фізичні виміри, але й на четвертий вимір – час.

“Ця модель гравітації має важливе значення для всього, від теорії Великого вибуху до фотографування чорних дір, – каже Робін Вен, провідний автор проєкту і нещодавній випускник факультету математичної фізики Ватерлоо.

“Але коли ми намагаємося зрозуміти гравітацію в космічному масштабі, на рівні скупчень галактик і далі, ми стикаємося з очевидними невідповідностями з передбаченнями загальної теорії відносності. Це виглядає так, ніби сама гравітація перестає ідеально відповідати теорії Ейнштейна. Ми називаємо цю невідповідність “космічним збоєм”: гравітація стає слабшою приблизно на один відсоток, коли ми маємо справу з відстанями в мільярди світлових років”.

Понад двадцять років фізики та астрономи намагаються створити математичну модель, яка пояснює очевидні невідповідності теорії загальної відносності. Багато з цих зусиль було докладено у Ватерлоо, який має довгу історію передових гравітаційних досліджень, що є результатом постійної міждисциплінарної співпраці між прикладними математиками та астрофізиками.

“Майже століття тому астрономи виявили, що наш Всесвіт розширюється, – каже Ніаєш Афшорді, професор астрофізики в Університеті Ватерлоо і дослідник Інституту Периметра.

“Чим далі галактики, тим швидше вони рухаються, аж до того, що здається, ніби вони рухаються майже зі швидкістю світла, максимально дозволеною теорією Ейнштейна. Наш висновок свідчить про те, що на цих самих масштабах теорія Ейнштейна також може бути недостатньою”.

Нова модель “космічного збою”, розроблена дослідницькою групою, модифікує і розширює математичні формули Ейнштейна таким чином, щоб вирішити проблему неузгодженості деяких космологічних вимірювань, не впливаючи на існуючі успішні застосування загальної теорії відносності.

“Думайте про це як про виноску до теорії Ейнштейна, – сказав Вен. “Як тільки ви досягаєте космічного масштабу, застосовуються свої умови”.

“Ця нова модель може бути лише першою підказкою в космічній головоломці, яку ми починаємо розгадувати в просторі та часі”, – сказав Афшорді.

Читайте також:

• Вчені визначили вік астероїда Селам, відкритого зондом NASA Lucy
• Вчені знайшли докази можливого існування дев’ятої планети у Сонячній системі