evan_gcrm (evan_gcrm) wrote,
evan_gcrm
evan_gcrm

Размерность Вселенной

Оригинал взят у trim_c


Обнаружение гравитационных волн принесло сенсацию и Нобелевскую премию.
Однако породило и вопрос - а что мы с этого будем иметь?
Да, есть ожидания о новой астрономии, подобно тому, какие вызвали и оправдали радио- или рентген-астрономия.

Но тут все совсем другое - колоссальные трудности фиксации вызывают естественный скептицизм относительно возможностей: а может это все так и останется демонстрацией фокуса изумляющей тонкости эксперимента, а в остальном бесполезным курьезом?

И вот один из первых реальных результатов, достигнутых с помощью гравитационных волн!!!




Американские физики уточнили размерность пространства-времени, сравнив расстояние до источника, рассчитанное по затуханию гравитационных волн и по красному смещению электромагнитного излучения. Ученые выполнили такие расчеты для события GW170817 и выяснили, что размерность нашего пространства-времени примерно равна D ≈ 4,0 ± 0,1. Кроме того, они установили нижнюю границу на время жизни гравитона, которая составила около 450 миллионов лет.

Общая теория относительности, и Стандартная модель построены в предположении, что мы живем в четырехмерном пространстве-времени. Точнее, в (3+1)-мерном: 3 пространственных измерения и одно временно́е. С другой стороны, ученые склонны сомневаться в самых элементарных утверждениях.

Может быть, размерность нашего пространства-времени не в точности равна четырем, а просто очень близка к этому значению?
В самом деле, существуют теории, в которых наше пространство-время вложено в пространства с большей размерностью. Поэтому, вообще говоря, четырехмерность нашего мира нужно доказывать, а не принимать на веру.

В Общей теории относительности напряженность гравитационных волн спадает обратно пропорционально первой степени расстояния от источника: h ~ 1/r. Однако в теориях с бо́льшим количеством измерений этот закон модифицируется, и затухание происходит быстрее: h ~ 1/rγ, где γ = (D − 2)/2, а D — количество измерений.
Получается, что энергия волны как будто «утекает» в дополнительные измерения.
Вычисляя «электромагнитное» и «гравитационное» расстояние до нейтронных звезд, физики определили, что степень зависимости γ ≈ 1,00 ± 0,03, то есть размерность нашего пространства D ≈ 4,0 ± 0,1.


Распределение вероятности того, что мы живем в D-мерном пространстве. Линии разных цветов отвечают разным значениям постоянной Хаббла, используемой в расчетах.

Дополнительное затухание гравитационных волн может возникнуть из-за того, что гравитоны являются нестабильными частицами и распадаются за время путешествия от источника до детектора. Отталкиваясь от этого предположения, физики вычислили нижнее ограничение на время жизни гравитона.
Оказалось, что оно не может быть меньше 4,5×108 лет.

Кроме того, устанавливается очень жесткое ограничение на скорость гравитации — теперь отношение скорости гравитации к скорости света может отличаться от единицы не больше, чем на 3×10−15.

/Источник/



Как видим, уже несколько важных констант можно оценить с помощью нового средства наблюдения и измерений - а ведь мы делаем даже не первые шаги, а только просунули нос в новые возможности изучения физического мира...




Tags: Мироустройство, Наука
Subscribe
promo evan_gcrm march 28, 19:35 75
Buy for 30 tokens
Основополагающим элементом, основным двигателем всей жизни, является репликатор. Скопированная информация - это и есть «репликатор». На Земле первый репликатор довольно бесспорный - это гены, или информация, закодированная в молекулах ДНК. Точнее это первый репликатор, о котором мы знаем.…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 13 comments