Несохраняющаяся модифицированная теория гравитации

Общая теория относительности основана на концепции искривленного пространства-времени. Для описания того, как энергия и импульс полей распределяются в пространстве-времени, а также как они взаимодействуют с гравитационным полем, используется тензор энергии-импульса (аналог энергии и импульса в обычной механике). В общей теории относительности тензор энергии-импульса считается неизменным или сохраняющимся. Так же, как, например, в обычной механике выполняется закон сохранения энергии. Однако это предположение не всегда оправдано. Например, при достаточно высоких энергиях возникает так называемая проблема неперенормируемости. Технически это означает, что появляются математические ошибки, которые невозможно устранить. Астрофизик РУДН построил новую теорию гравитации, в которой не требуется «закон сохранения» тензора энергии-импульса. Исследование опубликовано в Европейском физическом журнале C.

Эквивалентность активной и пассивной гравитационной массы, проверенная с помощью лунной лазерной дальнометрии

Несмотря на сомнения в квантовой физике, теория относительности Эйнштейна подтвердилась. Одно из самых основных предположений фундаментальной физики состоит в том, что различные свойства массы — вес, инерция и гравитация — всегда остаются неизменными по отношению друг к другу. Без этой эквивалентности теории относительности Эйнштейна противоречили бы и наши нынешние учебники по физике пришлось бы переписывать. Хотя все измерения на сегодняшний день подтверждают принцип эквивалентности, квантовая теория постулирует, что нарушение должно иметь место. Итак, со стократной точностью доказано, что пассивная гравитационная масса и активная гравитационные массы всегда эквивалентны — независимо от конкретного состава соответствующих масс. Исследование проводилось в рамках Cluster of Excellence «QuantumFrontiers». Сегодня команда опубликовала свои выводы в виде основной статьи в журнале Physical Review Letters.

Квазары показывают, что вскоре после Большого взрыва Вселенная двигалась в пять раз медленнее

Ученые впервые наблюдали, как ранняя Вселенная движется в чрезвычайно медленном движении, раскрыв одну из тайн расширяющейся Вселенной Эйнштейна. Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy. Общая теория относительности Эйнштейна означает, что мы должны наблюдать, как далекая — и, следовательно, древняя — Вселенная движется намного медленнее, чем сегодня. Однако заглянуть в прошлое так далеко оказалось невозможным. Теперь ученые разгадали эту тайну, используя квазары в качестве «часов».

Теоретическое исследование частично подтверждает правоту Стивена Хокинга об испарении Чёрной дыры

Новое теоретическое исследование, проведенное Майклом Вондраком, Уолтером ван Суйлеком и Хейно Фальке из Университета Радбауд, показало, что Стивен Хокинг был прав относительно черных дыр, хотя и не полностью. Из-за излучения Хокинга черные дыры в конечном итоге испарятся, но горизонт событий не так важен, как считалось. Гравитация и искривление пространства-времени также вызывают это излучение. Это означает, что все крупные объекты во Вселенной, такие как остатки звезд, со временем испарятся. Исследование было принято к публикации в Physical Review Letters, а тем временем версию статьи можно прочитать на сервере препринтов arXiv.

Тест Белла без лазеек еще больше опровергают концепцию Эйнштейна о локальной причинности

Группа исследователей под руководством Андреаса Валлраффа, профессора физики твердого тела в ETH Zurich, провела тест Белла без лазеек, чтобы опровергнуть концепцию «локальной причинности», сформулированную Альбертом Эйнштейном в ответ на квантовую механику. Показав, что квантово-механические объекты, которые находятся далеко друг от друга, могут быть гораздо сильнее коррелированы друг с другом, чем это возможно в обычных системах, исследователи предоставили дополнительное подтверждение квантовой механике. Особенность этого эксперимента в том, что исследователи впервые смогли провести его с использованием сверхпроводящих цепей, которые считаются перспективными кандидатами для создания мощных квантовых компьютеров.

Знаменитое гидродинамическое соотношение нарушается при сильном пространственном ограничении внутри пор углеродных нанотрубок

Ученые из Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса (LLNL) и Массачусетского технологического института обнаружили, что это знаменитое гидродинамическое соотношение, открытое Уолтером Нернстом и Альбертом Эйнштейном в начале 20-го века, полностью нарушается при сильном пространственном ограничении внутри пор углеродных нанотрубок. Исследование опубликовано в журнале Nature Nanotechnology.

Аномально интенсивная когерентная вторичная фотоэмиссия из оксида перовскита

Исследователи сделали открытие, которое бросает вызов тому, что мы знаем о том, как должна работать фотоэмиссия, закладывая основу для нового понимания того, как свет взаимодействует с материалами. В статье, опубликованной в журнале Nature 8 марта, показаны необычные фотоэмиссионные свойства титаната стронция, имитатора бриллианта, который был использован в качестве фотокатода или инженерной поверхности для преобразования света в электроны посредством фотоэлектрического эффекта. Используя несколько энергий фотонов в диапазоне 10 эВ (электрон-вольт), удалось получить «очень интенсивную когерентную вторичную фотоэмиссию», более сильную, чем когда-либо прежде.

Сверхточный квантовый термометр для измерения температуры пространства и времени

Международная группа ученых, включая экспертов из Университета Аделаиды, разработала квантовый термометр для измерения сверхнизких температур пространства и времени, предсказанных Эйнштейном и законами квантовой механики. Теоретическая конструкция квантового термометра основана на той же технологии, которая используется для создания квантовых компьютеров.

Миссия MICROSCOPE представляет наиболее точную проверку принципа слабой эквивалентности общей теории относительности

В новых исследованиях, опубликованных в журнале Physical Review Letters и в специальном выпуске журнала Classical and Quantum Gravity от 14 сентября, группа исследователей представила наиболее точную проверку принципа слабой эквивалентности, ключевого компонента общей теории относительности. В отчете описываются окончательные результаты миссии MICROSCOPE, которая проверила принцип путем измерения ускорений свободно падающих объектов на спутнике, вращающемся вокруг Земли. Группа обнаружила, что ускорения пар объектов различаются не более чем на одну часть на 10¹⁵ исключая любые нарушения принципа слабой эквивалентности или отклонения от текущего понимания общей теории относительности на этом уровне.

Новая теория квантовых подсистем

Теоретическое исследование, в соавторстве с Александром Смитом, адъюнкт-профессором физики, и Шади Али Ахмадом '22, предлагает новую основу для идентификации подсистем и корреляций способом, совместимым с общей теорией относительности.