Ученые выяснили особенности поведения света в искривленном пространстве

Кoгдa пoдoбныe принципы примeняются oтнoситeльнo к aстрoнoмии, этo oзнaчaeт, чтo свeт oт дaлeкиx звeзд, пoмимo всeгo прoчeгo, дoнoсит дo нaс цeнную инфoрмaцию o прoстрaнствe, чeрeз кoтoрoe он двигался.Во время экспериментов ученые изучили понятие интерферометрии интенсивности (intensity interferometry), определенное физиками Робертом Хэнбери Брауном (Robert Hanbury Brown) и Ричардом Твиссом (Richard Twiss), которое определяется для определения размеров звезд, сопоставимых с Солнцем. Исследуя влияние сил гравитации на распространение света, ученые обычно изучают эти явления в астрономических масштабах, используя огромные космические расстояния и огромные массы астрономических объектов, таких, как галактики и скопления галактик. «Главная цель наших исследований заключалась в том, чтобы привести результаты некоторых наблюдений в соответствие с Общей теорией относительности Эйнштейна» — рассказывает профессор Пешель, — «И для этого мы использовали возможности абсолютно не связанной с астрономией области — материаловедения. Исследователи показали, что крайне важно знать геометрию космического пространства для того, чтобы иметь возможность правильно интерпретировать информацию, переносимую светом от далеких звезд. «К примеру, достаточно просто развернуть цилиндр или конус, получив двухмерную развертку его поверхности. И метод интерферометрии интенсивности является достаточно подходящим методом для того, чтобы с достаточной точностью определить места искривления пространства во Вселенной.Пока еще неизвестно, могут ли дать результаты, полученные немецкими учеными, дать в руки людей инструмент для лучшего понимания «работы Вселенной». В этой технологии используются два телескопа, находящиеся на известном большом расстоянии друг от друга, которые сфокусированы на исследуемой звезде. В статье, опубликованной в журнале Nature Photonics, они описывают способ изучения явлений астрономического масштаба в лаборатории при помощи одного из свойств некоторых материалов — поверхностного преломления света.Согласно Общей теории относительности Альберта Эйнштейна, силы гравитации могут быть описаны через вызываемые ими искривления четырехмерного пространственно-временного континуума. Ulf Peschel) из университета Фридриха Шиллера, использовала некоторые уловки для изучения особенностей распространения света в условиях, которые были описаны чуть выше. Используя определенные материалы, мы можем создавать поверхности любой степени сложности и порядка, используя которые можно определить формы областей искривления пространства в космосе. Кривизна сферической поверхности является постоянной величиной и она влияет на геометрию и физику распространения света вдоль такой поверхности».Ученые исследовали особенности распространения света вдоль сферической или еще более сложной поверхности. Вместо попытки искривления всех четырех измерений пространственно-временного континуума ученые упростили задачу до двух пространственных измерений и изучили распространение света вдоль кривых поверхностей.Однако, в таких экспериментах можно использовать далеко не любые кривые поверхности. Колебания интенсивности света на изображении, получаемом путем совмещения изображений от двух телескопов, которые возникают в результате взаимодействия света, излученного с различных точек поверхности звезды, позволяют ученым определить размер этой звезды.Но, поскольку лучи света, распространяющиеся в реальном космосе, имеют тенденцию отклоняться или искажаться, эти искажения оказывают влияние на результаты работы метода интерферометрии интенсивности. Однако исследователи из университета Фридриха Шиллера (Friedrich Schiller University) и университета Фридриха-Александра Эрлангена-Нюрнберга (Friedrich-Alexander University Erlangen-Nuremberg, FAU), Германия, показали, что для этого есть несколько иной путь. В ходе экспериментов ученые подтвердили то, что изменяя кривизну поверхности объекта, можно управлять распространением света и наоборот, измеряя пути распространения света, можно выяснить глубину искривления пространства.