Fysikeren beskriver formen af ​​et ormehul

En RUDN -fysiker demonstrerede, hvordan man kan beskrive formen på ethvert symmetrisk ormehul - et sort hul, der teoretisk set kan være en slags portal mellem to punkter i rum og tid - baseret på dets bølgespektrum. Forskningen ville hjælpe med at forstå ormhullers fysik og bedre identificere deres fysiske egenskaber. Artiklen blev offentliggjort i Fysik bogstaver B tidsskrift.

Moderne universets begreber sørger for eksistensen af ​​ormehuller - usædvanlige krumninger i rum og tid. Fysikere forestiller sig et ormehul som et sort hul, hvorigennem man kan se et fjernt punkt i universet i fire dimensioner. Astrofysikere er stadig ikke i stand til at bestemme form og størrelser af sorte huller præcist, endsige teoretiske ormhuller. En RUDN -fysiker har nu vist, at formen på et ormhul kan beregnes ud fra observerbare fysiske egenskaber.

I praksis, fysikere kan kun observere indirekte egenskaber ved ormhuller, såsom rødt skift - et skift nedad i frekvensen af ​​gravitationsbølger i løbet af at bevæge sig væk fra et objekt. Roman Konoplya, en forskningsassistent fra RUDN Institute of Gravitation and Cosmology, forfatteren til værket, brugte kvantemekaniske og geometriske antagelser og viste, at form og masse af et ormhul kan beregnes ud fra den røde forskydningsværdi og rækkevidden af ​​gravitationsbølger ved høje frekvenser.

I dag, fysikere beskæftiger sig med direkte opgaver:De tager geometrien af ​​et kompakt objekt, finde ud af dens rækkevidde (det sæt frekvenser, hvor et ormhul udsender gravitationsbølger), og sammenlign derefter dataene med eksperimentelle resultater. Efter det, de afgør, om de observerede værdier ligner teoretisk forudsagte værdier. Konoplya foreslår en løsning på det modsatte problem:det lykkedes ham at bestemme formen på et objekt baseret på dets synlige spektrum.

Konoplya tog en matematisk model af et sfærisk symmetrisk Morris-Thorne ormehul-en type sort hul, der forener to punkter i rum og tid og også teoretisk sørger for bevægelser mellem dem. Derefter anvendte han en eksisterende matematisk model til at beskrive flaskehalsen i ormehullet - det smalleste sted mellem dets indgang og udgang. Først, han beskrev matematisk hvordan formen på ethvert symmetrisk ormehul kan bestemmes baseret på dets bølgeområde, og løste det såkaldte modsatte problem generelt. Derefter, ved hjælp af kvantemekanisk tilnærmelse, han etablerede en ligning for at beregne en geometrisk form for et bestemt tilfælde - et ormehul.

"Generelt set en kvantemekanisk tilgang fører til mange løsninger til geometrien i et ormhul. Vores arbejde kan udvides på flere måder. Først og fremmest, for at undgå lange formler, vi overvejede kun elektromagnetiske felter. I vores fremtidige arbejde kan vi studere andre felter under samme tilgang. Vores resultater kan også anvendes på roterende ormehuller, forudsat at de er symmetriske nok, "siger Konoplya.