Konstnärlig syn på händelsehorisonten för svart hål
Astrofysikerna i PFU (Folkets Vänskapsuniversitet i Ryssland) föreslog ett tillvägagångssätt för att förenkla beräkningarna av de observerade effekterna i närheten av svarta hål, till vilka den matematiska apparaten av Einsteins klassiska relativitetsteori inte används. Den allmänna relativitetsteorin säger att rörelsen i någon massiv kropp leder till utrymmet av rymdtidskrypningar (gravitationsvågor). För första gången kunde de anmäla sig till 2015. Gravitationsvågor är ett eko från sammanflödet av massiva gravitationella föremål, som svarta hål. På dessa områden är tyngdkraften så kraftfull att även ljuset inte kan fly.
Upptäckten av gravitationella vågor tvingar forskare att revidera de gamla teorierna som förklarar strukturen och egenskaperna hos svarta hål och tar upp utvecklingen av nya. I vissa fall visade sig Einstein-ekvationerna vara felaktiga. I ett försök att förstå ett antal grundläggande frågor (mörk materia, mörk energi och kvantvikt) har flera generaliserade teorier uppstått.
I väntan på nya observationer av gravitationella vågor analyserade teoretiker befintliga effekter från ställningen av olika gravitationsteorier. Samtidigt uppstod problem, varav en ligger i beräkningarnas komplexitet - en stor mängd data och kapacitetsfördröjningar krävs för att bearbetas. Dessutom kan egenskaper hos olika delar av rymdtid beskrivas med flera funktioner. Svarta hål beskrivs av eleganta ekvationer endast i Einsteins teori - det är enkelt och har vissa symmetriska egenskaper. Men egenskapen hos svarta hål kräver komplexa ekvationer, stora lag och superdatorer. I någon ekvation finns flera medlemmar. Var och en ansvarar för en viss systemparameter och är förknippad med de huvudsakligen stabila egenskaperna. Dessa relationer kan vara extremt komplexa, så experter försöker undvika dem genom att göra antaganden och approximationer.
I det nya arbetet visade forskarna vid RUDN att processen att lösa några icke-Einstein-teorier kan förenklas. Genom att jämföra de förväntade och observerade resultaten konstaterades att effekterna av vissa medlemmar som snedvrider elegant symmetri är så små att de kan försummas. Efter att ha fått resultatet som beskriver objektets position jämförs den med de fysiska data. Om värdena är lika, anses den förenklade ekvationen vara korrekt.
Astrophysicists av RUDN University skisserade ett sätt att lösa ett annat problem. Kanske saknar vi den sanna teorin om gravitation. Då, när man beskriver svarta hål, bör teoretiker använda ekvationer som tar hänsyn till parametrarna för varje särskild teori. Allt detta kräver komplexa beräkningar, men det nya tillvägagångssättet kommer att göra dem mycket enklare. Det är viktigt att förstå att de lagar som reglerar svarta hål skiljer sig från klassisk eller kvantfysik. Dessutom är det fortfarande inte klart om vi förstår dem korrekt. Studien av svarta hål kommer att avslöja de universella utvecklingsmönstren och förutsäga universets öde.
