Учёные Колумбийского университета (США) и Университета Адольфо Ибаньеса (Чили) пришли к выводу, что при определённых условиях гравитационные поля способны «разрываться», а затем соединяться вновь, высвобождая при этом огромное количество энергии. Об этом сообщает РБК-Украина со ссылкой на работу, опубликованную в специализированном научном журнале Physical Review D. Открытие было сделано в ходе пересмотра уравнений Альберта Эйнштейна, выведенных более столетия назад, и представляет собой один из наиболее заметных теоретических результатов в области общей теории относительности за последнее время.
Пересмотр уравнений Эйнштейна: новые переменные, старые законы
Альберт Эйнштейн описывал гравитацию не как привычную силу тяготения, а как геометрическое искажение пространства-времени, порождаемое массой и энергией. В последние годы физики разрабатывали альтернативные математические формулировки этих уравнений: по существу они оставались теми же, однако выражались через иные переменные. Именно при таком переписывании исследователи заметили, что новая форма уравнений Эйнштейна strikingly напоминает уравнения, описывающие поведение плазмы — ионизированного газа, в котором магнитные силовые линии способны «разрываться» и пересоединяться, высвобождая накопленную энергию.
Механизм «пересоединения» в четырёхмерном пространстве-времени
Для наглядного объяснения предложенного механизма авторы работы предлагают представить четырёхмерные «слои» пространства-времени, которые могут растягиваться, смещаться, разрываться и затем объединяться в новой конфигурации. Аналогично тому, как магнитные силовые линии в солнечной короне размыкаются и пересоединяются, порождая мощные вспышки, гравитационные «слои» в предложенной модели способны передавать энергию материи во время масштабных космических событий. По математической модели исследователей, именно в момент такого пересоединения и происходит значительный выброс энергии.
От теории к астрофизике: черные дыры и гравитационные волны
Авторы подчёркивают, что на текущем этапе речь идёт исключительно о теоретическом открытии: экспериментального подтверждения механизма пока не существует. Следующим шагом для исследователей станет проверка того, как описанный механизм работает в конкретных астрофизических сценариях — прежде всего при слияниях чёрных дыр, когда их колоссальная гравитация радикально искажает локальную геометрию пространства-времени. Успешная верификация модели позволит точнее рассчитывать количество энергии, высвобождаемой в таких событиях, а также предсказывать характеристики рождаемых гравитационных волн, что напрямую связано с задачами современной гравитационно-волновой астрономии.
Значение для современной физики
Если предложенная модель будет подтверждена в рамках дальнейших теоретических и наблюдательных исследований, она откроет дополнительные каналы передачи энергии в сильных гравитационных полях, которые не учитывались в стандартных численных симуляциях слияний компактных объектов. Это может скорректировать интерпретацию данных, получаемых детекторами LIGO, Virgo и будущими обсерваториями нового поколения, а также обогатить понимание динамики пространства-времени в экстремальных условиях, недоступных для лабораторной проверки.
