E=mc ほど有名な方程式はほとんどありません。2。 3 つの文字、等号、平方数だけで、宇宙の理解方法を変えるのに十分でした。アルバート・アインシュタインは、質量とエネルギーが独立した現実ではないことを示しました。 静止している物体に対応するエネルギーは、その質量に光速の二乗を乗じたものに等しい。 この速度は膨大であるため、たとえ少量の質量であっても、途方もない量のエネルギーに相当します。
ただし、この方程式だけでは、自然界でエネルギーが変換または交換されるすべてのプロセスを説明できるわけではありません。そして、米国のコロンビア大学のルカ・コミッソ氏とチリのアドルフォ・イバニェス大学のフェリペ・A・アセンホ氏が主導する新たな研究は、まさにこの分野にある。に掲載されました 物理的レビュー D、研究は提示します 著者らが「重力リコネクション」と呼ぶ現象を説明するための数学的枠組み。
この提案はアインシュタインを修正したり、彼の有名な方程式に項を追加したりするものではありません。科学者たちは 彼らは、数学的には同等ではあるが、一般相対性理論の方程式を表現する別の方法を発見しました。 そうすることで、研究者らは、特定の重力場の挙動と、プラズマ物理学で古くから知られているプロセス、磁気リコネクションとの類似点を特定した。
この関係を理解するには、太陽を見る価値があります。その磁場は、伸びたり、ねじれたり、再組織したりする構造を形成します。特定の条件下では、フィールド上の一部のラインが以前の構成を破壊し、別の方法で接続する場合があります。そして磁気リコネクションとして知られるこの変化により、場に蓄えられたエネルギーが放出され、プラズマ粒子に伝達されるようになります。 その結果、太陽フレア、つまり膨大なエネルギーを放出する爆発が発生する可能性があります。
コミッソとアセンホは、重力にも同様のプロセスが存在すると提案しています。違いは、磁場は通常線で表されますが、4 次元時空における重力の数学的記述では、シートまたは表面として想像できる構造が使用されることです。それらは私たちが見たり触れたりできる物理的な物体ではなく、むしろ重力場の構成を表す数学的なツールです。 理想的な条件下では、これらの構造は接続性を維持します。しかし その構成を維持する条件が満たされなくなった場合、接続が変更される可能性があります。私著者らはこのプロセスを重力リコネクションと呼んでいます。 そして、それが重力場と物質の間のエネルギーと運動量の交換を変更できることを示します。
このアイデアは、時空が極端な条件にさらされたときに重力がどのように動作するかを調査する別の方法を提供するため、重要です。これが役立つシナリオの 1 つは、ブラック ホールの衝突です。 これらの物体のうち 2 つが合体すると、時空が異常な方法で歪みます。 そしてこの現象は重力波、つまり宇宙に伝播し、地球からも検出できるうねりを生み出します。
現在、これらの出来事を研究するには複雑なコンピューター シミュレーションが必要です。新しいアプローチは、プロセスの基本的な規則を特定するのに役立ち、将来的には、放出されるエネルギーや、これらの出来事が重力波に残す可能性のある信号についての予測を改善する可能性があります。 しかし、重要な注意点があります。今のところ、重力リコネクションは理論上の提案です。 この研究では、それを説明するための数学的枠組みが確立されていますが、それが特定の天体物理学のシナリオでどのように発展するかはまだ判明していません。 そしてそれが目に見える効果を生み出すかどうか。
これは E=mc にとって何を意味しますか2?アインシュタインの公式は今もそのまま残っています。質量とエネルギーの等価性は問題ではありません。新しい作品では、次のような別の質問が取り上げられています。 重力場の構造が再配置されると、重力と物質の間で交換されるエネルギーがどのように変化するか。 アインシュタインが重力を説明する方程式を定式化してから 1 世紀以上が経ち、物理学者は重力に含まれるすべてのものを探索する新しい方法を見つけ続けています。それは科学で最も有名な方程式を置き換えることではなく、宇宙を記述する数学の中に他のどのようなメカニズムが隠されているのかを発見することです。
