Альтернативный взгляд на гравитацию из Ватикана

Двoe учёных из Ватиканской обсерватории, священник-иезуит Габриеле Джонти и священник Маттео Галаверни, сделали неожиданное открытие: в рамках альтернативного математического подхода к гравитации могут возникать новые решения, меняющие представление о структуре Вселенной.

Своё открытие исследователи сделали, изучая, как изменяется описание гравитации в присутствии дополнительного поля — так называемого скалярного поля.

Используя подходящие математические инструменты, учёные показали: два разных способа описания гравитации не только приводят к одним и тем же физическим законам, но и могут порождать новые решения уравнений Эйнштейна, описывающих Вселенную в больших масштабах, вплоть до совершенно разных космических сценариев.

Ключ к открытию оказался в деталях, точнее, в так называемых граничных членах, которые раньше часто упускались из виду. Без них получались неполные уравнения. А с их точным учётом появились полноценные, точные описания гравитации в обеих математических системах.

Анализ перехода от одного способа описания к другому показал, что в ряде случаев преобразование происходит непрерывно, и физические свойства остаются эквивалентными. Однако при возникновении особых условий — так называемых сингулярностей преобразования — эта эквивалентность нарушается. В таких ситуациях появляются новые решения уравнений Эйнштейна, включая теоретические чёрные дыры и голые сингулярности, которые в стандартной физике считались невозможными.

Это открытие показывает, насколько выбор математического языка влияет на наше понимание мира. Оно помогает сделать шаг вперёд в изучении чёрных дыр, происхождения Вселенной и в поисках единой теории, объединяющей гравитацию и квантовую механику.

Текст: О. Тыниченко

Источник

• Ключевые слова: альтернатив,