Artistieke visie van de gebeurtenis horizon van het zwarte gat
De astrofysici van PFUR (Russian Friendship University of Russia) stelden een benadering voor om de berekeningen van de waargenomen effecten in de buurt van zwarte gaten te vereenvoudigen, waarbij het wiskundige apparaat van Einstein's klassieke relativiteitstheorie niet wordt gebruikt. De algemene relativiteitstheorie zegt dat de beweging van een massief lichaam leidt tot het verschijnen van ruimte-tijd-rimpelingen (gravitatiegolven). Voor het eerst konden ze zich in 2015 registreren. Gravitatiegolven zijn een echo van de samenvloeiing van massieve zwaartekrachtobjecten, zoals zwarte gaten. In deze gebieden is de zwaartekracht zo krachtig dat zelfs het licht niet kan ontsnappen.
De ontdekking van zwaartekrachtgolven dwong wetenschappers tot het herzien van de oude theorieën die de structuur en de kenmerken van zwarte gaten verklaren, en neemt de ontwikkeling van nieuwe op. In sommige gevallen bleken de Einstein-vergelijkingen onjuist. In een poging een aantal fundamentele kwesties (donkere materie, donkere energie en kwantumzwaartekracht) te begrijpen, zijn verschillende gegeneraliseerde theorieën ontstaan.
In afwachting van nieuwe waarnemingen van zwaartekrachtsgolven, analyseerden theoretici bestaande effecten vanuit de positie van verschillende zwaartekrachttheorieën. Tegelijkertijd ontstonden er problemen, waarvan er een is gelegen in de complexiteit van berekeningen - een enorme hoeveelheid gegevens en uitgebreide numerieke integraties zijn vereist om te worden verwerkt. Bovendien kunnen de kenmerken van verschillende delen van de ruimte-tijd door verschillende functies worden beschreven. Zwarte gaten worden alleen beschreven in elegante vergelijkingen in de theorie van Einstein - het is eenvoudig en heeft bepaalde symmetrische kenmerken. Maar het kenmerk van zwarte gaten vereist complexe vergelijkingen, grote teams en supercomputers. In elke vergelijking zijn er verschillende leden. Elk van hen is verantwoordelijk voor een bepaalde systeemparameter en is geassocieerd met de belangrijkste relatief stabiele kenmerken. Deze relaties kunnen zeer complex zijn, dus experts proberen ze te vermijden door aannames en benaderingen te maken.
In het nieuwe werk toonden de wetenschappers van RUDN aan dat het proces van het oplossen van sommige niet-Einstein-theorieën kan worden vereenvoudigd. Uit een vergelijking van de verwachte en waargenomen resultaten bleek dat de effecten van sommige leden die elegante symmetrie verstoren zo klein zijn dat ze kunnen worden verwaarloosd. Nadat het resultaat is verkregen dat de positie van het object beschrijft, wordt het vergeleken met de fysieke gegevens. Als de waarden vergelijkbaar zijn, wordt de vereenvoudigde vergelijking als correct beschouwd.
De astrofysici van de RUDN-universiteit schetsten een manier om een ander probleem op te lossen. Misschien missen we de ware theorie van de zwaartekracht. Dan, bij het beschrijven van zwarte gaten, zouden theoretici vergelijkingen moeten gebruiken die rekening houden met de parameters van elke specifieke theorie. Dit alles vereist complexe berekeningen, maar de nieuwe aanpak maakt ze veel eenvoudiger. Het is belangrijk om te begrijpen dat de wetten met betrekking tot zwarte gaten verschillen van de klassieke of kwantumfysica. Bovendien is het nog steeds niet duidelijk of we ze correct begrijpen. De studie van zwarte gaten onthult de universele patronen van ontwikkeling en voorspelt het lot van het universum.
