Een RUDN-natuurkundige demonstreerde hoe de vorm van een symmetrisch wormgat te beschrijven - een zwart gat dat in theorie een soort portaal kan zijn tussen twee willekeurige punten in ruimte en tijd - op basis van zijn golfspectrum. Het onderzoek zou helpen de fysica van wormgaten te begrijpen en hun fysieke kenmerken beter te identificeren. Het artikel is gepubliceerd in de Natuurkunde Letters B logboek.

Moderne concepten van het universum voorzien in het bestaan ​​van wormgaten - ongebruikelijke krommingen in ruimte en tijd. Natuurkundigen stellen zich een wormgat voor als een zwart gat waardoor je een verafgelegen punt van het heelal in vier dimensies kunt zien. Astrofysici zijn nog steeds niet in staat om de vorm en grootte van zwarte gaten precies te bepalen, laat staan ​​theoretische wormgaten. Een natuurkundige van RUDN heeft nu aangetoond dat de vorm van een wormgat kan worden berekend op basis van waarneembare fysieke kenmerken.

In praktijk, natuurkundigen kunnen alleen indirecte eigenschappen van wormgaten waarnemen, zoals roodverschuiving - een neerwaartse verschuiving in de frequentie van zwaartekrachtsgolven tijdens het weggaan van een object. Romeinse Konoplya, een onderzoeksassistent van het RUDN Instituut voor Gravitatie en Kosmologie, de auteur van het werk, gebruikte kwantummechanische en geometrische aannames en toonde aan dat de vorm en massa van een wormgat kan worden berekend op basis van de roodverschuivingswaarde en het bereik van zwaartekrachtsgolven in hoge frequenties.

Vandaag, natuurkundigen houden zich bezig met directe taken:ze nemen de geometrie van een compact object, ontdek het bereik (de reeks frequenties waarop een wormgat zwaartekrachtgolven uitzendt), en vergelijk de gegevens met experimentele resultaten. Daarna, ze beslissen of de waargenomen waarden vergelijkbaar zijn met theoretisch voorspelde waarden. Konoplya suggereert een oplossing voor het tegenovergestelde probleem:hij slaagde erin de vorm van een object te bepalen op basis van zijn zichtbare spectrum.

Konoplya nam een ​​wiskundig model van een sferisch symmetrisch Morris-Thorne-wormgat - een soort zwart gat dat twee punten in ruimte en tijd verenigt en ook theoretisch zorgt voor bewegingen tussen hen. Vervolgens paste hij een bestaand wiskundig model toe om het knelpunt van het wormgat te beschrijven - de smalste plaats tussen de ingang en de uitgang. Eerst, hij beschreef wiskundig hoe de vorm van een symmetrisch wormgat kan worden bepaald op basis van zijn golfbereik, en loste het zogenaamde tegenovergestelde probleem in algemene termen op. Vervolgens, met behulp van kwantummechanische benadering, hij stelde een vergelijking op om een ​​geometrische vorm voor een bepaald geval te berekenen:een wormgat.

"In algemene termen, een kwantummechanische benadering leidt tot veel oplossingen voor de geometrie van een wormgat. Ons werk kan op verschillende manieren worden uitgebreid. Allereerst, om lange formules te vermijden, we beschouwden alleen elektromagnetische velden. In ons toekomstige werk kunnen we met dezelfde benadering andere gebieden bestuderen. Onze resultaten kunnen ook worden toegepast op roterende wormgaten, mits ze voldoende symmetrisch zijn, " zegt Konoplya.