понятие

самовзаимодействие

Явление, при котором поле или сущность влияет на само себя, например, кривизна пространства-времени порождает дальнейшую кривизну.
27 статей

Описание

Самовзаимодействие — это явление, при котором физическое поле или сущность влияет на само себя, а не только испытывает воздействие внешних источников. В общей теории относительности это наиболее ярко проявляется в том, что кривизна пространства-времени сама несёт энергию и импульс, которые, в свою очередь, порождают дополнительную кривизну. Эта нелинейность означает, что гравитационные поля не просто складываются, как независимые волны; они взаимодействуют друг с другом и со своим собственным источником, приводя к эффектам, отсутствующим в линейных теориях.

История

Концепция самовзаимодействия в гравитации заложена в общей теории относительности Эйнштейна, опубликованной в 1915 году. Нелинейный характер полевых уравнений был сразу же осознан, хотя его полные следствия для гравитационных волн и сильных полей исследовались в последующие десятилетия.

Как это работает

В линейной теории поле в данной точке представляет собой просто сумму вкладов от всех источников, и поле не влияет на собственное распространение. В теории с самовзаимодействием плотность энергии поля сама служит новым источником для этого поля. Для гравитации энергия гравитационного поля создаёт дополнительную кривизну, которая затем изменяет путь самого поля. Этот цикл обратной связи делает уравнения Эйнштейна нелинейными и приводит к таким явлениям, как искривление света собственной энергией и способность сильной гравитационной волны действовать как гравитационная линза для самой себя.

Где применяется

Самовзаимодействие играет ключевую роль в моделировании сближения и слияния чёрных дыр и нейтронных звёзд, где сильные гравитационные поля существенно изменяют движение самих объектов, а также в понимании поведения гравитационных волн в ранней Вселенной.

Любопытный факт

В квантовой теории поля самовзаимодействие приводит к явлению «поляризации вакуума», когда собственное поле частицы может создавать виртуальные пары частица-античастица, которые экранируют или изменяют её заряд.

Статьи по теме · 27

Сверхпроводники в искривлённом пространстве-времени
Сверхпроводник выталкивает магнитное поле, как губка выжимает воду. Этот эффект Мейсснера известен почти век, но обычно его рассматривают в плоском пространстве-времени — без учёта гравитации. В сильном гравитационном поле, например, вблизи чёрной дыры, или при релятивистских скоростях картина меняется.
Квантовая физика2026-08-072 минarXiv:2608.07257экспресс
Как гравитационные волны взаимодействуют с веществом: квантовый взгляд
Камень падает в пруд — и по воде расходятся круги. Так же массивные тела рождают гравитационные волны — колебания самого пространства-времени. До сих пор эти волны ловили огромными детекторами: они чуть вздрагивают, когда волна проходит сквозь них. А что творится на микроуровне, внутри крошечного кусочка вещества?
Как квантовая пена рождает гравитацию
Квантовая теория поля — это язык, на котором физики описывают элементарные частицы и их взаимодействия. Авторы работы решили немного «подправить» этот язык — ввели деформации, то есть небольшие изменения правил игры.
Невидимые трещины в гравитации: проверка лоренц-инвариантности
В 2017 году гравитационно-волновые детекторы LIGO и Virgo зафиксировали гравитационную волну — колебание самой ткани пространства-времени от столкновения двух нейтронных звёзд — сверхплотных остатков массивных светил.
Сила, которая выдаёт тайны пространства
Два дома с одинаковыми фасадами. Окна, двери, цвет стен — всё совпадает. Но внутри один пуст, а в другом кипит жизнь. Как узнать, не заходя внутрь? В космосе похожая задача: чёрная дыра и гравастар выглядят одинаково снаружи, но устроены по-разному. Чёрная дыра — это пустота внутри, а гравастар — тонкая оболочка с плотной сердцевиной.
Неровная цепочка туннелей: как гравитация переписала историю ранней Вселенной
$$10^{-35}$$ секунды. Крохотное мгновение, за которое Вселенная успевает расшириться в $$10^{26}$$ раз. Сразу после этого она проходит через тысячи быстрых превращений — словно шарик, скачущий по цепочке туннелей. Этот каскад составляет суть цепочечной инфляции, впервые предложенной Аланом Гутом. В простейшей модели все туннели одинаковы.
Гравитация выходит из берегов
Облако волн сжимается под собственной тяжестью. Пока оно рыхлое, всё идёт по учебнику: гравитационное поле слегка колеблется в почти плоском пространстве, и приближённые формулы работают отлично. Но стоит добавить чуть больше энергии — и картина меняется. Физики использовали численную модель, чтобы поймать момент, когда простые расчёты перестают описывать реальность.
Гравитационные волны у горизонта: тишина вместо взрыва
Барабанная перепонка у самого края водопада. Звук здесь ведёт себя странно: эхо не множится, а затихает. Именно так выглядят гравитационные волны у горизонта чёрной дыры — границы, за которой исчезает даже свет.
Почему танец гравитонов не оставляет теней в свете фотонов
В 1956 году два радиотелескопа в Джодрелл-Бэнк уставились на Сириус, ловя не изображение, а дрожание интенсивности. Эксперимент Ханбери Брауна и Твисса (HBT) открыл удивительную вещь: корреляции приходящих фотонов способны рассказать о статистике источника — хаотичен ли он, как тепловая лампа, или когерентен, как лазер.
Как песок рисует судьбу клетки
Пустыня, где каждый шаг меняет рельеф. Барханы оседают, возникают новые склоны — и следующий шаг уже диктуется тем, что вы только что натоптали. Примерно так устроены «песчаные ландшафты» (sandscapes) — математическая модель, вдохновлённая живыми системами.
Квантовая физика2026-06-301 минarXiv:2606.31678экспресс
Сингулярность как свободная граница
В самом начале Вселенной, когда всё пространство было сжато в точку, законы физики перестают работать. Эту точку называют сингулярностью — краем, где наши уравнения теряют смысл. Но что, если это не конец, а особый тип границы? Авторы работы предложили взглянуть на сингулярность как на свободную границу. Обычно, решая уравнения, мы жёстко задаём условия на краях.
Гравитационная запутанность: квантовый танец с задержкой
Представьте два поплавка на поверхности пруда. Брошенный камень рождает круги, которые достигают поплавков не одновременно, а последовательно, заставляя их колебаться друг за другом. В квантовом мире аналог такого «качания» — запутывание: частицы, подобно этим поплавкам, приходят в согласованное движение.
Слабое притяжение: почему гравитация почти не разрушает квантовые суперпозиции
Квантовая суперпозиция — состояние, в котором одна частица словно находится в двух местах одновременно, — крайне хрупка. Любое взаимодействие с окружением, будто резкий окрик, мгновенно «схлопывает» эту неопределённость, заставляя частицу выбрать одно конкретное положение.
Дыхание бездны: как горизонт чёрной дыры пульсирует в ритме аккреции
В сердце активной галактики, где межзвёздный газ закручивается в ослепительный аккреционный диск вокруг сверхмассивной чёрной дыры, рождается граница, сквозь которую не может пробиться даже звук. Этот акустический горизонт долго считали застывшей рябью на воде.
Как чёрные дыры играют на струнах из невидимых частиц
Камертон, начав звучать, заставляет вибрировать соседние струны. Примерно так же ведёт себя облако сверхлёгких частиц (их ещё называют аксионами) вокруг быстро вращающейся чёрной дыры. Дыра, словно мотор, раскручивает частицы, и те начинают излучать гравитационные волны — дрожь самого пространства.
Квантовая физика2026-04-171 минarXiv:2604.16144экспресс
Гравитация ловит волну в фокус
Брошенный камень летит по чёткой дуге, а местоположение электрона в атоме размазано, словно туман. Переход от одного к другому — загадка. Новая работа показывает: размытость исчезает не из-за наблюдателя, а из-за собственной тяжести.
Чёрные дыры молчат об усиленной гравитации: экспоненциальное подавление обертонов
Общая теория относительности Эйнштейна представляет гравитацию как искривление пространства-времени — подобно тому, как тяжёлая гиря продавливает натянутую упругую ткань. Чёрные дыры — области, где это искривление достигает экстремальных значений, глубочайшие «воронки» в ткани мироздания.
Квантовая физика2026-03-031 минarXiv:2603.03028экспресс
Свет, который выбирает сторону
Стайка светлячков в ночном лесу вспыхивает как попало: каждый жучок мигает сам по себе, и свет разлетается во все стороны одинаково. А теперь светлячки договорились мигать так, чтобы их общий свет уходил только на север — хотя сами они стоят на месте и ни один не повернулся. Примерно это сделали физики с атомами внутри тонкой стеклянной трубки. Атомы в трубке возбуждали лазером, и они начинали испускать свет.
Квантовая физика2026-02-222 минarXiv:2602.19306экспресс
Гравитационная запутанность: квантовый танец без оглядки на массу
Представьте тяжёлые шары, лежащие на упругом батуте: каждый прогибает ткань, и их вмятины пересекаются, заставляя шары скатываться друг к другу. Эта аналогия помогает понять, как гравитация — искривление пространства-времени — связывает массивные частицы. Но что, если свести воедино гравитацию и квантовую механику?
Квантовая физика2026-02-021 минarXiv:2602.01715экспресс
Гравитация меняет свечение атома
Атом, возбуждённый светом, через мгновение отдаёт энергию обратно — испускает фотон. Этот процесс похож на уставшего бегуна, который сбрасывает груз. Но если бегун стоит на склоне горы, ему труднее разогнаться. Гравитация действует на атом похоже: вблизи массивного тела время течёт медленнее, и атом излучает иначе.
Частицы играют в прятки в расширяющейся Вселенной
Расширение Вселенной подобно танцполу, который неумолимо растягивается вширь. Десятилетиями физики полагали, что чем сильнее растяжение, тем больше должно рождаться частиц — словно танцпол самопроизвольно порождает новых танцоров. Но эти модели упускали очевидное: танцоры иногда берутся за руки.
Гравитация против суперпозиции: почему мир не размазан
В квантовом мире объект может находиться в нескольких местах одновременно — это явление называется суперпозицией. Однако в повседневности мы видим вещи строго на своих местах. Причина — гравитация.
Квантовая физика2025-11-241 минarXiv:2511.19242экспресс
Может ли гравитация запутывать частицы?
Две частицы могут стать связанными так, что воздействие на одну мгновенно отдаётся в другой, даже если их разделяют галактики. Эйнштейн называл это «жутким дальнодействием». Физики задумались: способна ли сама гравитация — простое взаимное притяжение масс — создать такую квантовую запутанность?
Черная дыра как мост: за сингулярностью открывается мир антигравитации
Сто лет назад уравнения Эйнштейна предсказали черные дыры, но внутри них физика ломалась: траектории частиц обрывались в сингулярности, точке бесконечной кривизны. Это был тупик, конец пространства-времени. Теперь физик Ицхак Барс предлагает радикальный поворот: сингулярность — не стена, а дверь.
Мост между одиночной частицей и парой: как уже существующие опыты доказывают квантовую гравитацию
В 2022 году физики наблюдали, как гравитация сдвигает фазу волны одиночного атома, — эффект Ааронова–Бома для гравитации. Этот эксперимент стал частью длинного спора: нужно ли квантовать гравитацию, или она останется классическим фоном в квантовом мире. Прямой путь к ответу — заставить две массивные частицы запутаться только за счёт гравитации.
Электронная гравитационная линза в квантовых материалах
Электрон, скользящий по невидимым холмам и впадинам, которые создаёт спиновая текстура, — так выглядит новая глава в физике конденсированного состояния. В квантовых материалах с плавно меняющимся направлением локализованных спинов (спиновая текстура) электрон перестаёт быть просто частицей, летящей сквозь решётку.