Povežite se s nama

Pretražite Kozmos

Svemir

Prostor-vremenski kristali rješavaju desetljećima staru dilemu

Izvor: Interestingengineering.com
Izvor: Interestingengineering.com

Znanstvenik sa Sveučilišta Penn State, proučavajući kristalne strukture, razvio je novu matematičku formulu koja bi mogla riješiti desetljećima star problem razumijevanja prostor-vremena, tkiva svemira iz Einsteinove teoriji relativnosti.

“Relativnost nam govori da se prostor i vrijeme mogu pomiješati i stvoriti jedinstvenu cjelinu nazvanu prostor-vrijeme koja je četvero-dimenzionalna; s tri prostorne i jednom vremenskom osi”, rekao je Venkatraman Gopalan, profesor znanosti materijala, inženjerstva i fizike sa Penn State Sveučilišta. “Međutim, nešto u vezi s vremenskom osi ne uklapa se u priču.”

Da bi proračuni funkcionirali unutar relativnosti, znanstvenici moraju umetnuti negativni znak na vremenske vrijednosti koje ne moraju postavljati kad su u pitanju prostorne vrijednosti. Fizičari su se naučili raditi s negativnim vrijednostima, ali to znači da se s prostor-vrijeme ne može rješavati pomoću tradicionalne Euklidove geometrije, već se mora promatrati sa složenijom hiperboličkom geometrijom.

Hoće li doći do unifikacije kvantne mehanike i gravitacije?

Gopalan je razvio matematički pristup u dva koraka, koji omogućuje zamagljivanje razlika između prostora i vremena, uklanjajući problem negativnog predznaka i služeći kao most između dviju geometrija.

Nastavak teksta je ispod oglasa.

“Već više od 100 godina pokušavamo postaviti prostor i vrijeme na iste temelje,” rekao je Gopalan. “Ali prepreka nam je negativan predznak. Ovo istraživanje uklanja taj problem barem kod posebne relativnosti. Prostor i vrijeme u ovom su radu uistinu na zajedničkim temeljima.” Članak objavljen 27. svibnja u časopisu Acta Crystallographica A popraćen je komentarom u kojem dvojica fizičara pišu da Gopalanov pristup sadrži ključ objedinjavanja kvantne mehanike i gravitacije, dva temeljna polja fizike koja još nisu u potpunosti ujedinjena.

Izvor: rhetoricalanswers.org

Izvor: rhetoricalanswers.org

“Gopalanova ideja općih relativističkih svemirskih kristala i kako ih dobiti, izrazitog je značaja”, rekao je Martin Bojowald, profesor fizike s Penn Statea. “Ovo istraživanje postavlja novi pristup desetljećima neriješenom problemu u fizici.”

Prostor-vremenski kristali

Osim što nudi novi pristup povezivanju svemira s tradicionalnom geometrijom, istraživanje ima snažne implikacije na razvoj novih struktura s egzotičnim svojstvima, poznatim kao prostor-vremenski kristali.

Kristali sadrže ponavljajući raspored atoma, a posljednjih godina znanstvenici su istražili koncept vremenskih kristala, u kojem se stanje materijala mijenja i ponavlja u vremenu. Međutim, vrijeme je u tim formulacijama odvojeno od prostora. Metoda koju je razvio Gopalan omogućila bi istraživanje nove klase prostor-vremenskih kristala, u kojima se prostor i vrijeme isprepliću.

Crne rupe mogle bi slati materiju u budućnost

“Te bi mogućnosti mogle otvoriti potpuno novu klasu meta-materijala s egzotičnim svojstvima koji inače nisu dostupni u prirodi, pored samog razumijevanja temeljnih svojstava niza dinamičkih sustava”, rekao je Avadh Saxena, fizičar iz Nacionalnog laboratorija Los Alamos.

Nastavak teksta je ispod oglasa.

Mjerenje istog događaja s različitih koordinata

Gopalanova metoda uključuje miješanje dvaju zasebnih promatranja istog događaja. Do miješanja dolazi kada dva promatrača razmijene vremenske koordinate, ali zadrže svoje prostorne koordinate. S dodatnim matematičkim korakom koji se naziva ‘renormalizacija’, to dovodi do “renormaliziranog uklopljenog prostora-vremena”.

“Recimo da sam na zemlji dok vi letite na svemirskoj postaji, a oboje promatramo događaj kao što je let kometa”, rekao je Gopalan. “Vi izmjerite kada i gdje ste ga vidjeli, ja također izmjerim taj događaj sa svoje pozicije i zatim uspoređujemo bilješke. Ja potom vaše mjerenje vremena usvajam kao svoje, ali zadržavam vlastito izvorno mjerenje prostora komete. Vi zauzvrat, usvojite moje mjerenje vremena kao svoje, ali zadržite vlastito mjerenje prostora komete. S matematičke točke gledišta, ako napravimo ovo miješanje naših mjerenja, negativni predznak najednom nestaje. ”

Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram

t.me/kozmoshr

Izvori:

Nastavak teksta je ispod oglasa.

Penn State. “Spacetime crystals proposed by placing space and time on an equal footing.” ScienceDaily, May 30, 2021

 

Pročitaj više

Jeste li znali?

Neumoljivi hod vremena može biti izvor tjeskobe. Povremeno će se u znanstveno-fantastičnoj knjizi, filmu ili TV emisiji pojaviti likovi koji mogu učiniti ono što svi...

Svemir

Vjeruje se da zagonetni kristali tvore prstenaste strukture oko Titanovih jezera. Sunčev sustav u kojem živimo iz dana u dan postaje sve čudniji i...

Svemir

Znanstvenici su predložili još jednu novu metodu za otkrivanje tamne tvari. Fizičari su predložili korištenje egzoplaneta kao detektora tamne tvari praćenjem njihove temperature. Prema...

Svemir

1994. fizičar Miguel Alcubierre predložio je radikalnu tehnologiju koja će omogućiti putovanje brže od svjetlosti: warp pogon, hipotetički način zaobilaženja krajnje ograničene brzine svemira...

Svemir

Što ako se tamna tvar koju tako očajnički tražimo zapravo sastoji od primordijalnih crnih rupa? Postoji li veza između tamne tvari i primordijalnih crnih...

Astronomija

Putovanje brže od brzine svjetlosti sada je bliže realnosti, ali ne sa trenutnim fizički poznatim modelima. Fizičari su teoretski analizirali mogućnost stvaranja warp pogona...

Jeste li znali?

Hoće li putovanje kroz vrijeme postati moguće u bližoj ili daljoj budućnosti? Astrofizičar tvrdi da je napisao jednadžbu koja bi mogla biti temelj za...

Oglas