Когда физику пора вешаться...

Действительно, существует ряд теорий, которые выходят за пределы общей теории относительности (ОТО) Эйнштейна и предлагают альтернативные объяснения различным астрономическим явлениям, включая столкновения чёрных дыр. Рассмотрим некоторые из них подробнее:

http://proza.ru/2025/11/17/429

### Теории, дополняющие общую теорию относительности:
1. **Расширенные версии ОТО**:
   - **f(R)-гравитация**: Включает дополнительные члены в уравнения Эйнштейна, позволяющие лучше описывать тёмную энергию и ускоренное расширение Вселенной.
   - **Эйнштейн-Карта;н теория**: Добавляет спин частицы в уравнения гравитации, предлагая новый взгляд на природу гравитации и вращения материи.
   
2. **Дополнительные измерения**:
   - **Теория Калуцы-Клейна**: Предлагает пространство-время с дополнительными измерениями, скрытыми от нашего восприятия, что позволяет объединить гравитацию с другими силами природы.
   - **Теория струн**: Представляет Вселенную как совокупность вибрирующих одномерных объектов («струн»), живущих в пространстве с большим числом измерений.

### Альтернативные теории гравитации:
1. **Телепараллельная эквивалентная теория гравитации (TEGR)**:
   - Определяет гравитацию через торсионное поле, а не кривизну пространства-времени, как в ОТО.
   
2. **Массовая гравитация**:
   - Допускает присутствие массовых частиц гравитонов, что могло бы объяснить тёмную материю и тёмную энергию без введения дополнительных полей.

### Новые взгляды на структуру пространства-времени:
1. **Петлевая квантовая гравитация (LQG)**:
   - Представляет пространство-время как сетку из петель и узлов, определяющих геометрию Вселенной на микроскопическом уровне.
   
2. **Хронометрическая гравитация**:
   - Рассматривает пространство-время как непрерывное четырёхмерное тело, наделённое свойствами материала, позволяя иначе взглянуть на природу гравитации.

Эти теории находятся на стадии активного изучения и требуют подтверждения или опровержения путём экспериментов и наблюдений. Их применение к конкретным событиям, таким как столкновения чёрных дыр, помогает расширить наше понимание фундаментальных законов Вселенной.

! /! :?! /! :/?! /! :
### Теории, дополняющие общую теорию относительности

Несмотря на выдающуюся успешность общей теории относительности (ОТО) Эйнштейна, ряд наблюдаемых явлений (тёмная материя, тёмная энергия, сингулярности) побуждает физиков искать расширения или альтернативы этой теории. Ниже — ключевые направления.

1. **Расширенные версии ОТО** 
   Эти теории модифицируют исходное уравнение Эйнштейна, добавляя слагаемые или изменяя структуру действия.

   - **$f(R)$;гравитация** 
     Вместо стандартного скаляра Риччи $R$ в действии используется произвольная функция $f(R)$. Это позволяет: 
     - описывать ускоренное расширение Вселенной без тёмной энергии; 
     - модифицировать динамику на космологических масштабах; 
     - избегать некоторых сингулярностей. 
     Уравнение поля принимает вид: 
     $$
     f'(R) R_{\mu\nu} - \frac{1}{2} g_{\mu\nu} f(R) + (g_{\mu\nu} \Box - \nabla_\mu \nabla_\nu) f'(R) = 8\pi G T_{\mu\nu},
     $$ 
     где $f'(R) = df/dR$, $\Box$ — оператор Даламбера, $T_{\mu\nu}$ — тензор энергии-импульса.

   - **Теория Бранса — Дикке** 
     Вводит скалярное поле $\phi$, взаимодействующее с гравитацией: 
     $$
     S = \int d^4x \sqrt{-g} \left[ \phi R - \frac{\omega}{\phi} g^{\mu\nu} \partial_\mu \phi \partial_\nu \phi + \mathcal{L}_\text{мат} \right].
     $$ 
     Параметр $\omega$ определяет силу связи; при $\omega \to \infty$ теория стремится к ОТО.

2. **Теории с дополнительными измерениями** 
   - **Модель Рэндалл — Сундрума (RS)** 
     Предполагает 5;мерное пространство-время с «искривлёнными» дополнительными измерениями. Гравитация «утекает» в дополнительное измерение, что может объяснять её слабость по сравнению с другими взаимодействиями. 
     Метрика в модели RS;II: 
     $$
     ds^2 = e^{-2k|y|} \eta_{\mu\nu} dx^\mu dx^\nu + dy^2,
     $$ 
     где $y$ — координата дополнительного измерения, $k$ — параметр кривизны.

3. **Квантовые теории гравитации** 
   - **Петлевая квантовая гравитация (LQG)** 
     Квантует пространство-время, представляя его как сеть спиновых состояний. Предсказывает дискретную структуру пространства на планковских масштабах. 
   - **Теория струн / М;теория** 
     Заменяет точечные частицы на одномерные струны. Требует 10–11 измерений; гравитон возникает как колебательное состояние струны.

4. **Альтернативные теории гравитации** 
   - **Теверовская гравитация (TeVeS)** 
     Релятивистское обобщение теории MOND (Modified Newtonian Dynamics), объясняющей кривые вращения галактик без тёмной материи. Вводит векторное и скалярное поля помимо метрики. 
   - **Биметрическая гравитация** 
     Использует два метрических тензора: один для материи, другой для гравитации. Может избегать сингулярностей и объяснять тёмную энергию.

5. **Теории с модифицированной динамикой** 
   - **MOND** 
     На малых ускорениях ($a \ll a_0$, где $a_0 \sim 10^{-10}\ \text{м/с}^2$) сила тяготения отклоняется от ньютоновской: 
     $$
     \mu(a/a_0) \cdot a = \frac{GM}{r^2},
     $$ 
     где $\mu(x) \to 1$ при $x \gg 1$ и $\mu(x) \to x$ при $x \ll 1$.

**Почему это важно?** 
Эти теории: 
- пытаются объяснить тёмную материю/энергию без введения новых частиц; 
- прогнозируют отличия в гравитационных волнах от сливающихся чёрных дыр; 
- могут разрешить проблему сингулярностей; 
- тестируются через наблюдения пульсаров, гравитационное линзирование и космологические данные.

Пока ни одна из альтернатив не превзошла ОТО по совокупности экспериментальных подтверждений, но поиск продолжается.