Калифорнийского технологического института в США впервые переосмыслили общую теорию относительности. Появились данные их отчета.
В нем сказано о том, что они создали метод, позволяющий моделировать гравитационные волны и взаимодействие черных дыр с помощью уравнений Максвелла – тех самых, что традиционно описывают электромагнитные поля.
Поясняется, что гравитационные волны представляют собой колебания пространства-времени, возникающие при ускоренном движении массивных тел, например при слиянии двух черных дыр.
Напоминается, что их существование было впервые напрямую подтверждено в 2015-м году. Эти явления дают ученым уникальную возможность заглянуть в сильное поле гравитации, то есть область, где эффекты искривления пространства и времени становятся экстремальными, а поведение материи перестает быть линейным.
До недавних пор данные процессы описывали исключительно уравнения Альберта Эйнштейна.
Впрочем, специалисты решили подойти к задаче иначе, предположив, что гравитацию можно представить по аналогии с электромагнитным полем, где роль электрических и магнитных линий играют так называемые гравитоэлектрические и гравитомагнитные поля.
Отмечается: «Мы давно моделировали поведение обычных электрических и магнитных полей вокруг черных дыр и хорошо понимали их динамику. Однако гравитация остается трудной для визуализации. Мы захотели сделать ее видимой, как линии магнитного поля».
В своих симуляциях американцы применили уже существующие численные модели, используемые для решения уравнений Альберта Эйнштейна, но переосмыслили их в терминах электродинамики. Подобный метод дал возможность вычислить эквиваленты электрического и магнитного поля для гравитации и представить распространение гравитационных волн в виде привычных физикам структурных карт.
Выяснилось в итоге, общую теорию относительности действительно можно описывать с помощью уравнений, аналогичных уравнениям Максвелла. Это не только упростило визуализацию сложных пространственно-временных процессов, но и дало ключ к изучению того, как возникают нелинейные эффекты – когда гравитационные волны начинают взаимодействовать между собой.
Ожидается, что такая методика поможет лучше описывать слияния черных дыр и нейтронных звезд, а также станет инструментом для проверки предсказаний Альберта Эйнштейна в экстремальных условиях.
Ранее ученые вычислили, когда исчезнет Вселенная.
