Два мячика, брошенных с разной высоты, падают на землю с разным ускорением. В космосе всё устроено сложнее: там даже пустота заставляет тела двигаться по-разному. Авторы работы взяли пространство-время, в котором есть и обычное притяжение материи, и загадочное всемирное отталкивание (его называют тёмной энергией), и посмотрели, как меняется расстояние между двумя свободно летящими частицами.
Оказалось, что существует критическая поверхность — невидимая сфера, которая делит мир на две зоны. Внутри неё гравитация работает привычным образом: частицы сближаются. Снаружи — наоборот, расширение пространства расталкивает их. Это похоже на плавание по реке: у берега вода спокойна, а на стремнине вас несёт поток.
Поведение отклонения геодезических (так физики называют расхождение траекторий) становится чётким индикатором: по тому, ускоряется или замедляется разлёт частиц, можно точно сказать, где мы находимся — в области притяжения или отталкивания. Это даёт новый инструмент для картографирования крупномасштабной структуры Вселенной.
как её написали авторы, на английском arXiv:2607.23387
Here we discuss the effect of gravitational repulsion on geodesic deviation in the Schwarzschild-de Sitter spacetime. In particular, the geodesic deviation shows different behaviour inside or outside a critical surface, which is the divider between attractive and repulsive regions of gravity. This in turn makes it possible to locate the critical surface and regions of gravitational repulsion and attraction from the behaviour of geodesic deviation.
Тёмная энергия, вызывающая отталкивание, составляет около 68% всей энергии во Вселенной, но её природа до сих пор неизвестна.
В романе Станислава Лема «Фиаско» описана планета, где гравитация меняет знак, создавая причудливые ландшафты и опасности для космонавтов.