html текст
All interests
  • All interests
  • Design
  • Food
  • Gadgets
  • Humor
  • News
  • Photo
  • Travel
  • Video
Click to see the next recommended page
Like it
Don't like
Add to Favorites

Ошибки ньютоновской гравитации проявились на расстояниях в гигапарсеки


Фотография галактики NGC 7714

NASA / ESA

Французский физик вычислил, какие поправки к красному смещению возникают, если моделировать космические объекты в рамках теории Ньютона (большинство программ до сих пор работает в этом приближении). Оказалось, что эти поправки пропорциональны отношению размера объекта и масштаба Хаббла — другими словами, они играют роль только для объектов, размеры которых превышают несколько гигапарсек. Статья опубликована в Physical Review D, препринт работы выложен на сайте arXiv.org.

Несмотря на то, что Эйнштейн сформулировал Общую теорию относительности еще в начале XX века, большинство компьютерных симуляций, которые моделируют эволюцию крупномасштабных структур Вселенной, полагаются на теорию гравитации Ньютона. Это приближение обусловлено тем, что в основном космические объекты создают сравнительно слабые гравитационные поля и движутся с нерелятивистскими скоростями (то есть много меньшими скорости света). Впрочем, здесь все тоже не так просто. В действительности для того, чтобы релятивистские поправки к расчетам в теории Ньютона были малы, на поля нужно наложить дополнительное условие, известное как «калибровка N тел» («N-body gauge»). Окончательно это утверждение сформулировала и доказала в 2015 году группа ученых под руководством Кристиана Фидлера (Christian Fidler).

Тем не менее, иногда более удобной оказывается так называемая «продольная калибровка» («longitudinal gauge») — например, в ней легче вычислять красное смещение различных объектов. Во многих статьях ученые не задумываясь применяют формулы, полученные в продольной калибровке, к результатам численных расчетов, предполагающих калибровку N тел, хотя без должного обоснования так делать нельзя.

В новой статье физик Джулиан Адамек (Julian Adamek) вычислил поправки к красному смещению, которые возникают из-за смены калибровки, и показал, что в большинстве случаев они оказываются пренебрежимо малы. Для этого он рассмотрел линейные возмущения метрики, но учел нелинейность процессов, описывающих эволюцию материи. В результате ученый получил поправки к уравнению Пуассона, которое описывает гравитационное поле в Ньютоновом приближении.

Используя выведенное уравнение, физик вычислил гравитационное красное смещение и временну́ю задержку света в поле моделируемых объектов для продольной калибровки и калибровки N тел, а затем сравнил их. Оказалось, что полученные значения отличаются на величину, обратно пропорциональную масштабу Хаббла и прямо пропорциональную расстоянию между объектами (например, размеру исследуемого скопления галактик). Эти поправки необходимо учитывать при расчете космологического красного смещения, вызываемого расширением Вселенной. В результате наблюдаемое красное смещение от отдаленных частей объекта (например, разных галактик одного скопления) будет дополнительно сдвигаться. Впрочем, из-за того, что масштаб Хаббла сравним с размером видимой Вселенной (примерно 14 миллиардов световых лет против 46 миллиардов световых лет), такие поправки будут существенны только для очень больших объектов. В остальных случаях формулу для красного смещения в продольной калибровке все-таки можно применять к результатам, полученным в калибровке N тел.

Впервые модель эволюции крупномасштабных структур Вселенной, которая учитывает релятивистские эффекты, построили ученые из университета Женевы. Адамек цитирует эту статью и отмечает, что в разработанной швейцарскими учеными программе используется продольная калибровка поля. Подробнее об их работе можно прочитать в нашей новости.

Дмитрий Трунин

Читать дальше
Twitter
Одноклассники
Мой Мир

материал с nplus1.ru

1

      Add

      You can create thematic collections and keep, for instance, all recipes in one place so you will never lose them.

      No images found
      Previous Next 0 / 0
      500
      • Advertisement
      • Animals
      • Architecture
      • Art
      • Auto
      • Aviation
      • Books
      • Cartoons
      • Celebrities
      • Children
      • Culture
      • Design
      • Economics
      • Education
      • Entertainment
      • Fashion
      • Fitness
      • Food
      • Gadgets
      • Games
      • Health
      • History
      • Hobby
      • Humor
      • Interior
      • Moto
      • Movies
      • Music
      • Nature
      • News
      • Photo
      • Pictures
      • Politics
      • Psychology
      • Science
      • Society
      • Sport
      • Technology
      • Travel
      • Video
      • Weapons
      • Web
      • Work
        Submit
        Valid formats are JPG, PNG, GIF.
        Not more than 5 Мb, please.
        30
        surfingbird.ru/site/
        RSS format guidelines
        500
        • Advertisement
        • Animals
        • Architecture
        • Art
        • Auto
        • Aviation
        • Books
        • Cartoons
        • Celebrities
        • Children
        • Culture
        • Design
        • Economics
        • Education
        • Entertainment
        • Fashion
        • Fitness
        • Food
        • Gadgets
        • Games
        • Health
        • History
        • Hobby
        • Humor
        • Interior
        • Moto
        • Movies
        • Music
        • Nature
        • News
        • Photo
        • Pictures
        • Politics
        • Psychology
        • Science
        • Society
        • Sport
        • Technology
        • Travel
        • Video
        • Weapons
        • Web
        • Work

          Submit

          Thank you! Wait for moderation.

          Тебе это не нравится?

          You can block the domain, tag, user or channel, and we'll stop recommend it to you. You can always unblock them in your settings.

          • nplus1.ru
          • физика
          • эволюция
          • ученые
          • университет
          • домен nplus1.ru

          Get a link

          Спасибо, твоя жалоба принята.

          Log on to Surfingbird

          Recover
          Sign up

          or

          Welcome to Surfingbird.com!

          You'll find thousands of interesting pages, photos, and videos inside.
          Join!

          • Personal
            recommendations

          • Stash
            interesting and useful stuff

          • Anywhere,
            anytime

          Do we already know you? Login or restore the password.

          Close

          Add to collection

             

            Facebook

            Ваш профиль на рассмотрении, обновите страницу через несколько секунд

            Facebook

            К сожалению, вы не попадаете под условия акции