Модель приливов Ньютона поможет выявлять следы гравитационных волн

В 1687 году Исаак Ньютон опубликовал свой труд «Математические начала натуральной философии», в котором изложил законы движения и теорию гравитации. Его расчёты позволили точно описать движение приливов на Земле, что на протяжении многих веков оставалось сложной задачей для науки. Об этом сообщает Самара онлайн 24.

На протяжении более трехсот лет ньютоновская модель служила основой для понимания гравитации, пока Альберт Эйнштейн не предложил свою общую теорию относительности. Исследователь из Свободного университета Берлина изучил возможность обнаружения признаков общей теории относительности в классической теории приливов Ньютона. Ньютоновская гравитация точно описывает влияние Луны и Солнца на приливы, в то время как общая теория относительности также учитывает гравитационные волны.

Новая модель объединяет оба подхода и может помочь в проверке современных представлений о природе гравитации. Автором исследования является математик Мухиттин Дженк Эсер, работающий на кафедре математики и информатики Свободного университета Берлина. Он расширил классическую модель лунных приливов, добавив поперечную поляризацию гравитационных волн — один из вариантов деформации пространства-времени, возникающего при их прохождении.

В пресс-релизе университета Эсер отметил, что Ньютон великолепно объясняет приливы, а Эйнштейн продемонстрировал динамичность гравитации, где изменения пространства-времени могут распространяться в виде волн. Его работа объединяет оба взгляда и ставит вопрос о том, какие следы этого явления можно обнаружить при высокоточных измерениях.

Гравитационные волны, предсказанные общей теорией относительности Эйнштейна, представляют собой колебания пространства-времени, возникающие, в частности, при слиянии массивных объектов. Учёные уже зарегистрировали тысячи таких событий, в основном связанных со слияниями черных дыр и нейтронных звёзд, однако подобные волны могут возникать и при менее масштабных взаимодействиях между Землёй, Луной и Солнцем.

Одной из задач исследования стало отделение возможного дополнительного сигнала от погрешностей измерений, особенностей системы отсчёта и неточностей в расчёте положения Солнца и Луны. Эсер определил факторы, которые необходимо учитывать для выделения искомого сигнала и оценки его физического воздействия. Он подчеркнул, что не утверждает об обнаружении нового гравитационного эффекта, а показывает, как целенаправленно его искать, отмечая, что система Земля—Луна особенно интересна, поскольку её приливные воздействия можно очень точно описывать и измерять.