Fizycy opisali grawitacyjne przełączanie połączeń w równaniach Einsteina — ScienceDaily
Fizycy Luca Comisso z Uniwersytetu Columbia oraz Felipe A. Asenjo z Uniwersytetu Adolfo Ibáñeza w Chile teoretycznie opisali zjawisko, które nazwali grawitacyjnym przełączaniem połączeń. Wynika ono z innego matematycznego przedstawienia równań Einsteina i zakłada, że struktury pola grawitacyjnego w określonych warunkach mogą zmieniać swoje połączenia, przekazując energię materii, podaje ScienceDaily.
Analogia z polami magnetycznymi
Autorzy porównują ten mechanizm z rekoneksją magnetyczną w plazmie — gazie naładowanych cząstek. W takim środowisku linie pola magnetycznego mogą się rozciągać, skręcać, zrywać wcześniejsze połączenia i tworzyć nowe. W trakcie tego uwalniana jest zgromadzona energia magnetyczna, którą wiąże się między innymi z rozbłyskami słonecznymi.
Grawitacja jest jednak opisywana w czterowymiarowej czasoprzestrzeni, dlatego badacze operują nie liniami pola, lecz matematycznymi „arkuszami” pola. Nie są to fizyczne powierzchnie, które dosłownie się rozrywają: chodzi o matematyczny opis przebudowy połączeń w polu grawitacyjnym oraz możliwego przekazywania jego energii materii.
Ukryte ograniczenia równań
Badanie „Reconnection of Gravitational Fields” opublikowano w czasopiśmie Physical Review D. Rozwija ono wcześniejszą pracę Comisso, Asenjo i Maricarmen A. Winkler w Physical Review Letters, w której naukowcy określili matematyczne ograniczenia możliwych zmian geometrii czasoprzestrzeni.
Więcej aktualnych wiadomości na kanale UA.News w Telegramie Telegram.
Inne matematyczne sformułowanie równań Einsteina jest równoważne oryginalnemu, ale wykazuje podobieństwo do równań fizyki plazmy. Pozwala to stosować podejścia opracowane do badania pól magnetycznych, aby wykrywać prawidłowości zachowania pól grawitacyjnych bez konieczności pełnego obliczenia numerycznego każdego układu.
Zastosowania dla czarnych dziur
Jednym z możliwych kierunków dalszych prac są zderzenia i łączenie się czarnych dziur, gdy czasoprzestrzeń ulega ekstremalnym zakrzywieniom. Takie procesy modeluje się na superkomputerach, aby prognozować fale grawitacyjne, które mogą wykrywać między innymi instrumenty LIGO. Badacze planują ustalić, czy grawitacyjne przełączanie połączeń może pozostawiać rozpoznawalne ślady w sygnałach fal grawitacyjnych i jak wpływa na uwalnianie energii.
Obecnie grawitacyjne przełączanie połączeń pozostaje wynikiem teoretycznym: jego działanie w warunkach astrofizycznych oraz możliwość obserwacji wciąż wymagają ustalenia.
