Ο Αϊνστάιν στρέφεται τελικά στην κβαντομηχανική; Η ερευνητική ομάδα επαναπροσδιορίζει την ενέργεια για να εξηγήσει τις μαύρες τρύπες

Πίστωση: CC0 Public Domain

Ο Αϊνστάιν δεν ήταν ξένος στις μαθηματικές προκλήσεις. Αγωνίστηκε να ορίσει την ενέργεια με τρόπο που να αναγνωρίζει τόσο το νόμο της διατήρησης της ενέργειας όσο και τη συνδιακύμανση, το ουσιαστικό χαρακτηριστικό της γενικής σχετικότητας στην οποία οι φυσικοί νόμοι είναι ίδιοι για όλους τους παρατηρητές.


Μια ερευνητική ομάδα στο Ινστιτούτο Θεωρητικής Φυσικής Yukawa στο Πανεπιστήμιο του Κιότο πρότεινε μια νέα προσέγγιση σε αυτό το μακροχρόνιο πρόβλημα, εντοπίζοντας ενέργεια να ενσωματώσει την έννοια δεν μπορεί να. Αν και έχει καταβληθεί μεγάλη προσπάθεια για τη συμφιλίωση της κομψότητας της γενικής σχετικότητας με την κβαντική μηχανική, “η λύση είναι συγκλονιστικά διαισθητική”, λέει το μέλος της ομάδας Shuichi Yokoyama.

Οι εξισώσεις πεδίου του Αϊνστάιν περιγράφουν πώς Θέμα μορφή ενέργειας Ελεύθερος χρόνος Και πώς η δομή του χωροχρόνου με τη σειρά της κινεί την ύλη και την ενέργεια. Ωστόσο, η επίλυση αυτού του συνόλου εξισώσεων είναι πολύ δύσκολη, όπως ο προσδιορισμός της συμπεριφοράς του φορτίου που σχετίζεται με τον τανυστή ενέργειας-ορμής, τον ενοχλητικό παράγοντα που περιγράφει τη μάζα και την ενέργεια.

Η ερευνητική ομάδα σημείωσε ότι η διατήρηση του φορτίου είναι παρόμοια με την εντροπία, η οποία μπορεί να περιγραφεί ως μέτρο του αριθμού των διαφορετικών τρόπων διάταξης τμημάτων ενός συστήματος.

Και υπάρχει ένα πρόβλημα: η διατηρημένη εντροπία αψηφά αυτόν τον τυπικό ορισμό.

Η ύπαρξη αυτής της διατηρημένης ποσότητας έρχεται σε αντίθεση με μια αρχή στη θεμελιώδη φυσική γνωστή ως θεώρημα του Noether, στην οποία η διατήρηση οποιασδήποτε ποσότητας γενικά προκύπτει λόγω κάποιου είδους συμμετρία μέσα στο σύστημα.

Έκπληκτος που άλλοι ερευνητές δεν έχουν εφαρμόσει πραγματικά αυτόν τον νέο ορισμό του τανυστή ενέργειας-ορμής, ένα άλλο μέλος της ομάδας, ο Shinya Aoki, προσθέτει ότι «τον ενδιαφέρει επίσης το γεγονός ότι στον γενικά καμπύλο χωροχρόνο, μια διατηρημένη ποσότητα μπορεί να προσδιοριστεί ακόμη και χωρίς συμμετρία. ”

Στην πραγματικότητα, η ομάδα εφάρμοσε επίσης αυτή τη νέα προσέγγιση για να παρατηρήσει μια ποικιλία κοσμικών φαινομένων, όπως η διαστολή του σύμπαντος και μαύρες τρύπες. Ενώ οι υπολογισμοί ταιριάζουν καλά με την επί του παρόντος αποδεκτή συμπεριφορά της εντροπίας για μια μαύρη τρύπα Schwarzschild, οι εξισώσεις δείχνουν ότι η πυκνότητα του σύμπαντος συγκεντρώνεται στην ιδιομορφία στο κέντρο της μαύρης τρύπας, μια περιοχή όπου ο χωροχρόνος καθίσταται ανεπαρκώς καθορισμένος.

Οι συγγραφείς ελπίζουν ότι η έρευνά τους θα τονώσει μια βαθύτερη συζήτηση μεταξύ πολλών επιστημόνων όχι μόνο στη θεωρία της βαρύτητας αλλά και στη βασική φυσική.


Μελέτη κοσμικής διαστολής με μεθόδους από τη φυσική πολλαπλών σωμάτων


περισσότερες πληροφορίες:
Sinya Aoki et al, Conservation of Charges, Current Entropy and Gravitational, International Journal of Modern Physics Α (2021). DOI: 10.1142 / S0217751X21502018

το απόσπασμα: Ο Αϊνστάιν τελικά ανεβαίνει στην κβαντομηχανική; Η ερευνητική ομάδα επαναπροσδιορίζει την ενέργεια για να εξηγήσει τις μαύρες τρύπες (2021, 14 Δεκεμβρίου) Ανακτήθηκε στις 15 Δεκεμβρίου 2021 από https://phys.org/news/2021-12-einstein-quantum-mechanics-team-redefines.html

Αυτό το έγγραφο υπόκειται σε πνευματικά δικαιώματα. Ανεξάρτητα από κάθε δίκαιη συναλλαγή για σκοπούς ιδιωτικής μελέτης ή έρευνας, κανένα μέρος δεν επιτρέπεται να αναπαραχθεί χωρίς γραπτή άδεια. Το περιεχόμενο παρέχεται μόνο για ενημερωτικούς σκοπούς.

READ  SpaceX Falcon 9 Rocket Launch in 2021: Πώς να παρακολουθήσετε τον Elon Musk να φέρνει το Turksat 5A σε τροχιά την Πέμπτη!

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *