Departemen Fisika di Universitas Indiana di Bloomington, Indiana mengadakan Lokakarya Pelanggaran Lorentz IUCSS Kedua tentang Aspek Gravitasi sebagai konferensi daring pada 13-14 Maret 2023. Hari kedua lokakarya bertepatan dengan ulang tahun ke-144 Albert Einstein.
Berfokus pada teknik EFT dan SME gravitasi, lokakarya ini terutama membahas Lorentz perturbatif dan teori refraksi difeomorfisme dalam konteks gravitasi. Selain meninjau dan mendiskusikan topik yang relevan di bidang yang intens ini, kami juga akan melihat bidang penelitian potensial. Presentasi siaran langsung singkat akan menjadi bagian dari format lokakarya bersama dengan waktu diskusi.
Salah satu ilmuwan Turki, Associate Professor Ali Övgün, mengambil tempatnya di bengkel sebagai ketua sesi. Dia memiliki banyak publikasi tentang topik ini. Associate Professor Ali Övgün melanjutkan studi dan kehidupan akademisnya di Universitas Mediterania Timur.
Sekarang kami ingin menyampaikan beberapa informasi tentang subjek tersebut kepada Anda.
Para ilmuwan telah menemukan teknik baru untuk menguji keyakinan lama bahwa alam semesta adalah sama dalam segala hal. Inilah yang bisa kita sebut mengamati bayangan lubang hitam. Jika bayangannya sedikit lebih kecil dari prediksi teori fisika saat ini, ini dapat mendukung teori gravitasi lebah, yang memprediksi apa yang akan terjadi jika simetri alam semesta yang tampaknya sempurna sebenarnya tidak sesempurna itu.
Jika para peneliti dapat menemukan lubang hitam dengan bayangan sekecil itu, itu dapat mengarah pada teori gravitasi yang sama sekali baru dan bahkan berpotensi menjelaskan mengapa alam semesta mengembang begitu cepat.
Simetri dicintai oleh fisikawan karena memungkinkan kita memahami beberapa misteri terdalam alam semesta. Misalnya, fisikawan telah menemukan bahwa Anda dapat mengganti alat uji meskipun Anda mendapatkan hasil yang sama dari percobaan fisika dasar.
Dengan kata lain, di mana pun Anda melakukan eksperimen di luar angkasa, hasil eksperimennya akan sama. Ini muncul tepat setelah hukum kekekalan momentum dari sudut pandang matematika.
Contoh lain: Jika Anda melakukan percobaan sekali, tunggu sebentar, lalu ulangi, hasilnya akan sama (sekali lagi, semuanya sama). Hukum kekekalan energi, yang menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, berkaitan erat dengan simetri temporal ini.
Simetri penting lainnya adalah dasar fisika kontemporer. Ini dikenal sebagai simetri "Lorentz", untuk menghormati fisikawan Hendrik Lorentz, yang menemukan semua ini di awal tahun 1900-an. Ternyata jika Anda membalikkan percobaan, Anda akan tetap mendapatkan hasil yang sama (semuanya dianggap sama). Jika Anda meningkatkannya ke kecepatan konstan, hasil percobaan Anda akan tetap sama.
Dengan kata lain, semua hal lain dianggap sama, hasil percobaan yang dilakukan sepenuhnya diam dan setengah kecepatan cahaya akan sama.
Prinsip-prinsip fisika adalah sama terlepas dari posisi, waktu, orientasi, dan kecepatan. Ini adalah simetri yang ditemukan Lorentz.
Apa yang dapat kita simpulkan dari simetri fundamental ini? Pertama, kita memiliki teori relativitas khusus Einstein yang lengkap, yang menetapkan kecepatan konstan cahaya dan menjelaskan bagaimana benda yang bergerak dengan kecepatan berbeda terkait dengan ruang dan waktu.
Gravitasi Tawon
Prinsip-prinsip relativitas khusus sangat mendasar bagi fisika sehingga hampir dapat dianggap sebagai teori fisika super. Jika Anda ingin mengembangkan teori Anda sendiri tentang bagaimana dunia bekerja, itu harus konsisten dengan prinsip-prinsip ini.
Atau tidak seharusnya.
Fisikawan terus bekerja untuk mengembangkan teori fisika baru dan lebih baik, karena teori lama seperti relativitas umum dan Model Standar fisika partikel, yang menjelaskan bagaimana materi melengkungkan ruang-waktu, gagal menjelaskan segala sesuatu di alam semesta, termasuk apa yang terjadi di alam semesta. pusat lubang hitam. Memeriksa apakah konsep yang disukai seperti simetri Lorentz benar dalam kasus ekstrim adalah tempat lain yang bermanfaat untuk mencari fisika baru.
Menurut beberapa teori gravitasi, alam semesta mungkin sebenarnya tidak simetris sempurna. Menurut gagasan ini, kosmos memiliki komponen tambahan yang memaksanya menyimpang dari simetri Lorentz dari waktu ke waktu. Dengan kata lain, alam semesta mungkin memiliki orientasi yang unik atau disukai.
Model baru ini menjelaskan teori yang disebut gravitasi tawon. Istilah ini dianggap berasal dari pernyataan para ilmuwan bahwa lebah tidak boleh terbang karena kita tidak mengerti bagaimana sayap mereka menghasilkan gaya angkat. Sementara model gravitasi ini menonjol sebagai aspek potensial fisika baru, kita memiliki pemahaman yang terbatas tentang bagaimana mereka bekerja dan bagaimana mereka mungkin konsisten dengan alam semesta yang dapat kita amati.
Mungkin salah satu penggunaan model gravitasi lebah yang paling efektif adalah untuk menjelaskan energi gelap, yang bertanggung jawab atas percepatan perluasan alam semesta yang teramati. Ternyata efek yang menyebabkan perluasan yang dipercepat mungkin terkait dengan seberapa jauh alam semesta kita menyimpang dari simetri Lorentz. Dan karena kita tidak tahu apa yang menciptakan energi gelap, hipotesis ini tampaknya cukup meyakinkan.
Siluet Gelap
Anda sekarang memiliki teori gravitasi baru yang populer yang dibangun di atas konsep terobosan seperti pelanggaran simetri.
Bagaimana Anda akan menguji teori ini? Dengan melakukan perjalanan ke lubang hitam di mana gravitasi dimaksimalkan.
Makalah para peneliti diterbitkan di Physical Revivew D 103, 044002 (2021). Para peneliti mempelajari bayangan lubang hitam di alam semesta imajiner yang dibangun serealistis mungkin.
Juga karya Associate Professor Ali Övgün dan Xiao-Mei Kuang Annals of Physics 447 (2022) 169147 “Pelensaan gravitasi yang kuat dan batasan bayangan di M87 dari lubang hitam seperti Kerr yang berputar perlahan” (Pelensaan gravitasi kuat dan batasan bayangan dari M87* perlahan memutar lubang hitam seperti Kerr).
Selain itu, studi lain oleh İbrahim Güllü dan Ali Övgün adalah “Annals of Physics 436, 168721 (2022) lubang hitam mirip Schwarzschild dengan cacat topologi dalam gravitasi lebah”.
(Ingat foto pertama lubang hitam M87 yang diambil oleh Teleskop Horizon Peristiwa setahun yang lalu? Wilayah yang menyerap semua cahaya dari sekitar dan di belakang lubang hitam adalah kehampaan gelap yang sangat indah di tengah cincin yang menyilaukan).
Tim membangun lubang hitam yang berakselerasi (seperti yang kita lihat) dengan latar belakang alam semesta yang mengembang dan mengubah tingkat pelanggaran simetri agar sesuai dengan perilaku energi gelap, yang dapat diukur oleh para ilmuwan, untuk membuat modelnya serealistis mungkin.
Mereka menemukan bahwa dalam skenario ini, bayangan lubang hitam bisa sampai 10% lebih kecil daripada di dunia dengan "gravitasi normal", memberikan alat yang jelas untuk menilai gravitasi tawon. Bahkan jika gambar lubang hitam M87 saat ini terlalu kabur untuk membedakannya, upaya sedang dilakukan untuk menangkap gambar yang lebih baik dari lebih banyak lubang hitam, memungkinkan para ilmuwan untuk menyelidiki lebih lanjut beberapa teka-teki terbesar di alam semesta.
Sumber: LiveScience
Günceleme: 15/03/2023 15:57