Физики из различных стран объединили усилия, чтобы разработать новые методы проверки общей теории относительности Альберта Эйнштейна с использованием данных от обсерватории LIGO. Их целью является улучшение этой революционной теории и подтверждение существования квантовой гравитации, которая объединила бы общую теорию относительности с квантовой физикой. Если ученым удастся успешно продвинуться в этом направлении, это существенно изменит наше понимание физических законов на самых глубоких уровнях.
Один из подходов, предлагаемых физиками, состоит в поиске сигнатур квантовой гравитации в условиях экстремальности, таких как столкновения черных дыр. Черные дыры являются самыми плотными объектами во Вселенной, и их гравитационное притяжение настолько сильно, что ни свет, ни что-либо другое не может покинуть их “пределы”. Когда две черные дыры сливаются, они порождают рябь в пространстве-времени, известную как гравитационные волны.
С обсерваторией LIGO, которая активно работает с 2015 года, удалось регистрировать гравитационные волны, возникающие при слияниях черных дыр. Недавно две команды ученых опубликовали статьи, в которых представлены новые методы проверки общей теории относительности. Они стремятся обнаружить возможные небольшие отклонения от этой теории, которые могут свидетельствовать о существовании квантовой гравитации.
Первая статья представляет новое уравнение, которое описывает, как черные дыры будут “звенеть” согласно определенным теориям квантовой гравитации. Это уравнение основано на работе профессора Солом Теукольского, разработанной 50 лет назад, и помогает лучше понять, как рябь в пространстве-времени распространяется вокруг черных дыр.
Вторая статья описывает новый подход к применению этого уравнения к фактическим данным, полученным от обсерватории LIGO. Ученые используют фильтры, чтобы убрать характеристики “звона” черной дыры, которые предсказываются общей теорией относительности.
