El Departamento de Física de la Universidad de Indiana en Bloomington, Indiana, llevó a cabo el Segundo Taller de Violación de Lorentz de IUCSS sobre Aspectos Gravitacionales como una conferencia en línea el 13 y 14 de marzo de 2023. El segundo día del taller coincide con el 144 cumpleaños de Albert Einstein.
Centrándose en las técnicas de EFT y SME gravitacional, el taller trata principalmente de Lorentz perturbativo y la teoría de la refracción del difeomorfismo en contextos gravitacionales. Además de revisar y discutir temas relevantes en este intenso campo, también veremos posibles áreas de investigación. Presentaciones cortas en vivo serán parte del formato del taller junto con tiempo de discusión.
Uno de los científicos turcos, el profesor asociado Ali Övgün, ocupó su lugar en el taller como presidente de la sesión. Tiene muchas publicaciones sobre estos temas. El profesor asociado Ali Övgün continúa sus estudios y su vida académica en la Universidad del Mediterráneo Oriental.
Ahora nos gustaría transmitirles alguna información sobre el tema.
Los científicos han descubierto una nueva técnica para probar la creencia arraigada de que el universo es igual en todos los sentidos. Esto es lo que podríamos llamar observar la sombra de un agujero negro. Si la sombra es un poco más pequeña de lo que predicen las teorías físicas actuales, esto podría respaldar la teoría de la gravedad del abejorro, que predice lo que sucedería si la simetría aparentemente perfecta del universo en realidad no fuera tan perfecta.
Si los investigadores pueden encontrar un agujero negro con una sombra tan pequeña, podría conducir a una teoría de la gravedad completamente nueva y potencialmente incluso arrojar luz sobre por qué el universo se está expandiendo tan rápido.
Los físicos aman la simetría porque nos permite comprender algunos de los misterios más profundos del universo. Por ejemplo, los físicos han descubierto que puede cambiar su equipo de prueba incluso si obtiene los mismos resultados de un experimento sobre física básica.
En otras palabras, donde sea que hagas el experimento en el espacio, el resultado del experimento será el mismo. Esto viene justo después de la ley de conservación del momento desde un punto de vista matemático.
Otro ejemplo: si haces tu experimento una vez, esperas un rato y luego repites, el resultado será el mismo (nuevamente, todas las cosas son iguales). La ley de conservación de la energía, que establece que la energía no se crea ni se destruye, está íntimamente relacionada con esta simetría temporal.
Otra simetría importante es la base de la física contemporánea. Se conoce como la simetría de "Lorentz", en honor al físico Hendrik Lorentz, quien descubrió todo esto a principios del siglo XX. Resulta que si invirtieras tu experimento, aún obtendrías el mismo resultado (en igualdad de condiciones). Si lo aumenta a una velocidad constante, el resultado de su experimento seguirá siendo el mismo.
En otras palabras, en igualdad de condiciones, el resultado de un experimento realizado completamente quieto ya la mitad de la velocidad de la luz será el mismo.
Los principios de la física son los mismos independientemente de la posición, el tiempo, la orientación y la velocidad. Esta es la simetría que descubrió Lorentz.
¿Qué podemos deducir de esta simetría fundamental? Primero, tenemos la teoría completa de la relatividad especial de Einstein, que establece una velocidad constante de la luz y explica cómo los objetos que se mueven a diferentes velocidades se relacionan con el espacio y el tiempo.
Avispa Gravedad
Los principios de la relatividad especial son tan fundamentales para la física que casi pueden considerarse una superteoría de la física. Si desea desarrollar su propia teoría de cómo funciona el mundo, debe ser coherente con estos principios.
O no debería ser.
Los físicos trabajan constantemente para desarrollar teorías físicas nuevas y mejoradas, ya que las teorías más antiguas, como la relatividad general y el modelo estándar de física de partículas, que explican cómo la materia deforma el espacio-tiempo, no logran explicar todo en el universo, incluido lo que sucede en el centro de un agujero negro. Verificar si conceptos amados como la simetría de Lorentz son ciertos en casos extremos es otro lugar fructífero para buscar nueva física.
Según algunas teorías gravitatorias, es posible que el universo en realidad no sea perfectamente simétrico. De acuerdo con estas ideas, el cosmos tiene componentes adicionales que lo obligan a desviarse de la simetría de Lorentz de vez en cuando. En otras palabras, el universo puede tener una orientación única o preferida.
Estos nuevos modelos explican una teoría conocida como gravedad de avispa. Se cree que el término se deriva de la afirmación de los científicos de que no se debe permitir que los abejorros vuelen porque no entendemos cómo sus alas generan sustentación. Si bien estos modelos de gravedad se destacan como aspectos potenciales de la nueva física, tenemos una comprensión limitada de cómo funcionan y cómo podrían ser consistentes con el universo que podemos observar.
Quizás uno de los usos más efectivos de los modelos de gravedad del abejorro es explicar la energía oscura, que es responsable de la expansión acelerada observada del universo. Resulta que un efecto que causa una expansión acelerada puede estar relacionado con cuánto se desvía nuestro universo de la simetría de Lorentz. Y dado que no sabemos qué crea la energía oscura, esta hipótesis parece bastante convincente.
silueta oscura
Ahora tiene una nueva y popular teoría de la gravedad basada en conceptos innovadores como la violación de la simetría.
¿Cómo probarías esta teoría? Viajando a un agujero negro donde se maximiza la gravedad.
El artículo de los investigadores se publicó en Physical Revivew D 103, 044002 (2021). Los investigadores estudiaron la sombra de un agujero negro en un universo imaginario que fue construido para ser lo más realista posible.
También el trabajo del profesor asociado Ali Övgün y Xiao-Mei Kuang Annals of Physics 447 (2022) 169147 "Fuerte lente gravitacional y restricción de sombra en M87 de un agujero negro similar a Kerr que gira lentamente" (Fuerte lente gravitacional y restricción de sombra de M87 * de agujero negro giratorio tipo Kerr).
Además, otro estudio de İbrahim Güllü y Ali Övgün es "Annals of Physics 436, 168721 (2022) Agujero negro similar a Schwarzschild con un defecto topológico en la gravedad del abejorro".
(¿Recuerda la primera foto del agujero negro M87 tomada por el Event Horizon Telescope hace apenas un año? La región que absorbía toda la luz alrededor y detrás del agujero negro era ese vacío oscuro inquietantemente hermoso en el centro del deslumbrante anillo).
El equipo construyó un agujero negro acelerado (tal como lo vemos) en el contexto de un universo en expansión y cambió el grado de violación de la simetría para que coincida con el comportamiento de la energía oscura, que los científicos pueden medir, para que el modelo sea lo más realista posible.
Descubrieron que en este escenario, la sombra de un agujero negro podría ser hasta un 10% más pequeña de lo que sería en un mundo con "gravedad normal", proporcionando una herramienta clara para evaluar la gravedad de las avispas. Incluso si la imagen actual del agujero negro M87 es demasiado borrosa para distinguirlos, se están haciendo esfuerzos para capturar mejores imágenes de más agujeros negros, lo que permite a los científicos investigar más a fondo algunos de los enigmas más grandes del universo.
Fuente: WordsSideKick.com
Günceleme: 15/03/2023 15:57