Астрофизики из РУДН разработали более простой подход к описанию черных дыр — Naked Science
22.08.2018
7 минут
Редакция
5

Астрофизики из РУДН разработали более простой подход к описанию черных дыр

Исследователи предложили новый метод для упрощения вычислений наблюдаемых эффектов вблизи черных дыр, к которым неприменим математический аппарат классической Теории относительности Эйнштейна.

black-hole-invariant-plot1

Результаты новой работы ученых из РУДН опубликованы в журнале Physical Review D. Согласно Общей теории относительности, движение любого массивного тела создает рябь в пространстве-времени — то есть гравитационные волны. Гравитационные волны впервые зарегистрировали в 2015 году, это эхо слияния массивных гравитационных объектов, таких как черные дыры (области пространства-времени, где гравитация настолько сильна, что даже свет не может их покинуть).

 

Открытие гравитационных волн заставило ученых пересмотреть старые теории, объясняющие структуру и свойства черных дыр, и разработать новые. В некоторых случаях уравнения Эйнштейна оказались неверными. Для того чтобы осознать объем фундаментальных проблем, включая темную материю, темную энергию и квантовую гравитацию, было разработано несколько обобщенных теорий.

 

В ожидании, пока зарегистрируют новые гравитационные волны, теоретики анализировали существующие эффекты с точки зрения разных гравитационных теорий. Ученые сталкиваются со множеством проблем в этом вопросе, и сложность вычислений — одна из них, ведь для этого необходима обработка невероятных объемов данных и емких численных интеграций, в то время как свойства разных областей пространства-времени могут характеризоваться несколькими функциями. Черные дыры описаны «элегантными» уравнениями только в теории Эйнштейна — она, в свою очередь, самая простая и обладает симметричными свойствами (то есть решение для одной точки симметрично решению для другой и может быть определено автоматически). Однако описание черных дыр требует сложных уравнений, целых команд ученых и суперкомпьютеров.

 

Любое уравнение, описывающее объект или феномен, имеет несколько составляющих. Каждая из них отвечает определенному системному параметру и соединяется с основными, относительно стабильными характеристиками, такими как масса или заряд. Эти связи могут быть очень сложными, и специалисты стараются избегать их, разрабатывая предположения или выводя приблизительные значения. Так, ученые из РУДН показали, что решение некоторых «неэйнштейновских» теорий можно найти быстрее. Сравнив ожидаемые и наблюдаемые результаты, они обнаружили, что влияние некоторых составляющих, искажающих «элегантную» симметрию, настолько мало, что ими можно пренебречь. Подтвердить верность описания космического объекта этими упрощенными теориями можно просто — путем введения в уравнение ранней системы характеристик и вычисления его нынешних ожидаемых значений. После получения результата, описывающего его позицию, излучение и другие параметры, его необходимо сравнить с имеющимися данными. Если значения сходятся, упрощенное уравнение считается верным.

 

Астрофизики из РУДН также нашли способ решить еще одну задачу. Так, возможно, пока что не существует настоящей теории гравитации. В таком случае при описании черных дыр теоретикам приходится использовать уравнения, оперирующие параметрами каждой непосредственной теории. Они также требуют сложных вычислений, но новый подход может значительно упростить их.

 

«Результаты нашей работы могут быть полезны не только для изучения процессов в черных дырах, но и для проверки теоретических предсказаний и теории Эйнштейна в общем», — заключает Роман Конопля, один из авторов работы и научный сотрудник Учебно-научного института гравитации и космологии РУДН.

 

Законы, действующие в черных дырах, отличаются от того, что нам известно о классической и квантовой физике. Более того, до сих пор не известно, верно ли мы их понимаем. Изучение черных дыр поможет исследователям зарегистрировать универсальные модели и предсказать судьбу Вселенной.

Вчера, 14:50
3 минуты
Денис Гордеев

Меняющаяся структура глобального рынка автомобилей приведет к массовым сокращениям.

Позавчера, 10:27
24 минуты
Редакция

Конспирологические теории давно вышли за пределы камерных форумов в Сети и разговоров на кухнях – сегодня о них можно прочитать в газетах и услышать по ТВ. Их сторонники считают, что Земля плоская, первые лица государств – инопланетяне-рептилоиды, а ВИЧ выдумали фармакологические компании. Разберемся, какие особенности нашего восприятия делают конспирологию такой привлекательной и может ли вера в мировой заговор нанести реальный ущерб.

Вчера, 17:55
6 минут
Полина Гершберг

Благодаря принятию Монреальского протокола в 1989 году прогноз по среднегодовой температуре на 2050-й улучшился на 1 °C.

4 декабря
39 минут
Александр Березин

В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?

7 декабря
4 минуты
Илья Ведмеденко

Эксперты измерили радиолокационную заметность нового шведского корвета типа «Висбю»: она оказалась чрезвычайно малой.

Вчера, 14:50
3 минуты
Денис Гордеев

Меняющаяся структура глобального рынка автомобилей приведет к массовым сокращениям.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

4 декабря
39 минут
Александр Березин

В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?

18 ноября
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

[miniorange_social_login]

Комментарии

5 Комментариев

Альберт
17:37
-
0
+
Черные дыры (ЧД) - это все звезды, в том числе и наше Солнце. Версия эта появилась из странностей температурного режима Солнца. Поскольку всем известно, что температура поверхности Солнца приблизительно 5778 К, а температура короны приблизительно ~1 500 000 К, то сразу напрашивается логический вывод, что источником тепла Солнце не является, а источником тепла является, что-то более мощное и более объемное чем Солнце. И это может быть ЧД, которая пытается прорваться в нашу Вселенную через электромагнитную защиту Солнца, а тепло и есть один из многих результатов их борьбы. Ну, а если предположить, что наш энергетический мир разноуровневый и фрактальный. То принцип подобия можно экстраполировать и на обычные планеты, и спутники нашей ВРЭС. Получается, что все звезды и планеты нашей систему полые и эта полость является порталом в параллельные миры. А наша Вселенная по принципу подобия и есть такая полость одной из звезд высшего фрактала высшей Вселенной, знаете, такая вселенская матрёшка. Ну, а там, где можно реально наблюдать эффект ЧД, значит, там идёт выход энергии в высшую Вселенную, Солнцем , которой является наша Вселенная.
dolbnya_nik @mail.ru
17:37
-
0
+
Долбня Н. Печально читать сообщения о результатах исследований современных астрофизиков. Это сообщение - тоже. В статьях самых крутых астрофизиков можно прочесть вроде того, что и в этой: "Однако описание черных дыр требует сложных уравнений, целых команд ученых и суперкомпьютеров". А ведь "элита" науки вешает нам лапшу на уши. Физика в тупике. Поэтому фонтанирует бред. Зачем эти команды, зачем эти суперкомпьютеры, если вся эта армия физиков понятия не имеет, что все они живут в самой настоящей черной дыре открытого вида (переменной плотности), а протон является черной дырой закрытого вида. Или, что гравитационная постоянная вовсе не постоянная, а текущая . Она увеличивается с увеличением размеров Вселенной. Наши исследования показали, что размеры и массы черных дыр при взрыве сверхновых формирует гравитация. Размеры и масса таких дыр в конкретное время являются стандартными. Наприменр, в наше время – этот радиус равен 3,5*10(4) м, а масса 4,5*10(31) кг. Коэффициент космологической гравитации (G=8п с2Rэф/Mэф) при раздвижении Эфира является переменным, значит массы черных дыр в сверхновых с возрастом Вселенной уменьшаются.
GSamolov
17:37
-
0
+
Глупый ты, Имперский...время не существует...секунда-не время. Читай МД АФС. И пространства нет, а есть пустота..и ряби нет, а есть банды шарлатанов..и дураки..планета дураков.
ulogin_vkontakte_463057793
17:37
-
0
+
Рябь в пространстве-времени. В пространстве да. Но что такое время никто до сих пор толком не объяснил. Это величина придуманная и характеризует именно изменения пространства и материи относительно чего либо. Время этих изменений может быть либо длительным либо коротким. Т.е. для каждой материи существует свой отрезок изменений не зависящий от каких либо временных констант. Если рассматривать влияние гипермассы на пространство, то перед физиками должен стоять вопрос - почему черная дыра проваливаясь и искажая пространство его не схлопывает! Формируя капсулу.
ulogin_facebook_123137031937597
17:37
-
0
+
дырки в ткани мироздания , полученные при накоплении массы превышающей дозволенной на плоскости физической реальности пространства .Можно закрывать при помощи двух электродов и электрической дуги . Но вредно .
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: