Швейцарски учени ще използват нов метод за проверка уравненията на Айнщайн и Ойлер за границите на Вселената
През XVIII в. математикът Леонард Ойлер описва движението на небесните тела, а по-късно Алберт Айнщайн установява по какъв начин те изкривяват пространство-времето. След появата на хипотезата за тъмната материя и все по-голямото ускорение на Вселената валидността на техните уравнения бе поставена на изпитание: могат ли те да обяснят тези явления? Екип от швейцарски изследователи разработи първия метод, който дава възможност да се разбере това и стана кулминацията на десетгодишни изследвания.
Ойлер дава на науката мощен инструмент за изчисляване на движенията на галактиките. Айнщайн разработва общата теория на относителността, която показва, че Вселената не е статична – тя се променя под действието на звездните купове и галактиките.
Физиците са проверявали тези уравнения по най-различни начини и досега те са издържали всички тестове. Но хипотезите за разширяването на Вселената и тъмната материя изискват нови отговори: съответстват ли тези явления на уравненията на Ойлер и Айнщайн? Проблемът е, че настоящите космологични данни не позволяват да се постави граница между хипотезите, които нарушават уравненията на Ойлер и уравненията на Айнщайн. Екип от физици от Женевския университет е разработил математически метод за решаване на този проблем, който е връхната точка на десетгодишни изследвания.
Проблемът е, че досега учените не са имали възможност да определят верността на тези две уравнения, когато те се прилагат към края на Вселената, тъй като е липсвал важен елемент – измерване на изкривяването на времето. Досега учените знаеха само как да измерват скоростта на небесните обекти и сумата на изкривяването на пространство-времето. Швейцарският екип намери начин да добави още един параметър.
Ако изкривяването на времето не е равно на сумата на времето и пространството – моделът на Айнщайн не работи. Ако тя не е равна на скоростта на галактиките, уравненията на Ойлер са погрешни. Всичко това ще позволи на физиците да разберат дали във Вселената има нови сили или материя, които нарушават тези теории.
Резултатите от това изследване ще окажат влияние върху няколко важни космически програми, изследващи разширяването на Вселената и природата на тъмната материя. Новият метод ще бъде интегриран в телескопа EUCLID, който ще бъде изведен в космоса през месец юли 2023 г., както и в инструмента за изучаване на тъмната материя DESI в Аризона, който започна да събира данни през 2021 г. Новият метод ще бъде интегриран както в тези, така и в други проекти, пише Science Daily.
Въпреки че законите за гравитацията, формулирани от Нютон, които по-късно бяха коригирани от общата теория на относителността на Айнщайн, обясняват добре структурата и движението на небесните тела. Новите наблюдения обаче не се вписват добре в общоприетите модели. Необичайното поведение на звездните купове от млади звезди се разминава с нашето разбиране за гравитацията в космически мащаб. Новият метод ще помогне за изясняването на това несъответствие.
