Симулятор Вселенной научили теории относительности

Julian Adamek et al / Nature Physics
Физики из Университета Женевы впервые построили модель эволюции крупномасштабных структур Вселенной, которая впервые учитывает релятивистские эффекты Общей теории относительности Эйнштейна. Работа ученых опубликована в журнале Nature Physics.
Для создания кода они проанализировали кубическую часть Вселенной, содержащую 6,7х1010 частиц и поделенную на 60 миллиардов зон, каждая из которых содержала по одной частице. С помощью программы LATfield2d, которая решила нелинейные дифференциальные уравнения в частных производных, и суперкомпьютера, находящегося в шведском национальном Супервычислительном центре, физики построили модель движения частиц относительно друг друга. В этой модели учитывалось также увлечение инерциальных систем отсчёта или эффект Лензе-Тирринга. В результате, ученые впервые получили модель движения частиц, которая принимает в расчет эффекты общей теории относительности.
Оказалось, что влияние релятивистских эффектов было незначительным, хотя все же присутствовало. Исследователи предполагают, что в будущем их код будет применим для построения моделей, где присутствуют топологические дефекты, темная энергия или релятивистские частицы, такие как нейтрино или горячая темная материя.
Под релятивистскими эффектами в теории относительности понимают изменения пространственно-временных характеристик тел при скоростях, соизмеримых со скоростью света. Учет Общей теории относительности важен для построения моделей эволюции Вселенной, так как, например, ньютоновская механика не учитывает такие объекты, как черные дыры.
Кристина Уласович