Група фахівців Інституту фундаментальних питань використовувала складне комп’ютерне моделювання для чисельного розв’язання рівнянь Ейнштейна.
Такий підхід застосовують у випадках, коли аналітичних розв’язків не існує або отримати їх неможливо, як, наприклад, у класичній задачі трьох тіл. Хоча загальна теорія відносності має точні розв’язки для багатьох сценаріїв, у крайніх умовах вона перестає працювати, і саме численні методи дають змогу рухатися далі меж сучасних наукових можливостей.
Читайте також:
Телескоп NewAthena зможе виявляти чорні діри, що виникли на ранніх етапах Всесвіту Чисельна теорія відносності виникла в 1960−70-х роках для моделювання злиття чорних дір і пошуку форми гравітаційних хвиль. Попри те, що Ейнштейн передбачив їхнє існування, визначити конкретну форму хвиль лише на папері неможливо. Перші експериментальні підтвердження гравітаційних хвиль, отримані десять років тому, довели ефективність чисельних методів та їхню здатність припускати результати там, де точні рішення недоступні. Тому зараз дослідники намагаються застосувати цей підхід до інших фундаментальних проблем.
Співавтор дослідження професор Юджин Лім із Королівського коледжу Лондона в інтерв'ю IFLScience зазначив, що найбільше його надихає можливість використати чисельну відносність для дослідження початку Великого вибуху та розв’язання давніх суперечностей у теорії струн. Робота, майже повністю фінансована Британською дослідницькою радою та фондом Leverhulme Trust, зосереджена на вивченні народження Всесвіту та епохи космічної інфляції - надшвидкого розширення, що відбулося за секунду після виникнення космосу.
Космічна інфляція пояснює однорідність Всесвіту, але її першопричина досі невідома. За словами Ліма, сама інфляція є «ефективною теорією», тобто похідною від глибшої фізики, яка поки що не розкрита. Численні моделі можуть допомогти визначити умови або властивості, що виходять за межі очікуваної структури нашого Всесвіту, зокрема, ті, що стосуються гіпотез мультивсесвіту або циклічного космосу.
Незважаючи на складність, прогрес у сфері обчислювальної техніки дає змогу суперкомп’ютерам працювати з такими моделями, і дослідження активно тривають.
Дослідження опубліковано в журналі Living Reviews in Relativity.
Читайте також:
Таємниці раннього Всесвіту. Астрономи з’ясували, як виникли зірки-канібали та бозонні зірки
