Einstein avea dreptate, dar ecuațiile sale ascund încă surprize. Gravitația s-ar putea „rupe” și reconecta asemenea câmpului magnetic al Soarelui

Descoperirea, prezentată într-un studiu publicat pe 28 octombrie 2026 în revista Physical Review D, ar putea schimba modul în care oamenii de știință înțeleg schimburile de energie dintre gravitație și materie. Cercetătorii consideră că fenomenul ar putea avea implicații inclusiv pentru coliziunile dintre găurile negre.

Deocamdată, este vorba despre un rezultat teoretic, nu despre un fenomen observat direct în Univers.

Gravitația ar putea funcționa asemenea câmpului magnetic al Soarelui

Pentru a înțelege noua ipoteză, trebuie să privim mai întâi spre Soare. Erupțiile solare sunt asociate cu un fenomen cunoscut drept reconectare magnetică, în timpul căruia liniile câmpului magnetic își modifică brusc configurația, eliberând cantități impresionante de energie.

În mod obișnuit, liniile câmpului magnetic sunt transportate de plasmă, gazul extrem de fierbinte și încărcat electric care formează stelele. În anumite condiții, însă, această legătură se modifică, iar liniile magnetice se pot reconecta într-o configurație diferită.

Procesul este responsabil pentru unele dintre cele mai spectaculoase fenomene solare, inclusiv erupțiile și ejecțiile de masă coronală care pot provoca furtuni geomagnetice cu efecte asupra tehnologiei de pe Pământ.

Pornind de la acest mecanism, Luca Comisso, astrofizician la Universitatea Columbia, și Felipe Asenjo, fizician la Universitatea Adolfo Ibáñez din Chile, au încercat să stabilească dacă un proces asemănător ar putea exista și în cazul gravitației.

La prima vedere, cele două fenomene sunt foarte diferite. Magnetismul este legat de interacțiunile electromagnetice, în timp ce gravitația este descrisă de Einstein prin curbarea spațiului și timpului.

Totuși, cercetătorii au descoperit că, atunci când ecuațiile relativității generale sunt exprimate într-o anumită formă matematică, apar asemănări neașteptate între comportamentul câmpurilor magnetice și cel al câmpurilor gravitaționale.

Ce sunt „foile gravitaționale” și cum s-ar putea reconecta

Pentru realizarea studiului, fizicienii au utilizat o formulare matematică numită tetradă, care permite descrierea anumitor aspecte ale gravitației prin mărimi asemănătoare câmpurilor electrice și magnetice.

Într-o cercetare anterioară, cei doi oameni de știință au arătat că, în acest cadru matematic, pot fi definite structuri bidimensionale numite „foi ale câmpului gravitațional”.

Una dintre dimensiunile acestora se întinde în spațiu, iar cealaltă în timp. Dacă am observa o asemenea structură la un moment precis, ea ar apărea asemenea unei linii, comparabilă cu liniile folosite pentru reprezentarea câmpurilor magnetice.

În condiții ideale, aceste structuri evoluează fără să își modifice conexiunile. Noul studiu arată însă că există situații în care această regulă poate fi încălcată.

Cercetătorii au demonstrat matematic că foile gravitaționale își pot schimba conexiunile, într-un proces denumit reconectare gravitațională.

Un detaliu important este că simpla încălcare a regulii inițiale nu garantează apariția fenomenului. Uneori, structurile pot aluneca unele față de altele fără să se reconecteze efectiv.

Autorii au identificat condițiile necesare pentru o reconectare reală și au formulat ecuații care descriu viteza procesului.

Mai mult, rezultatele sugerează că reconectarea poate modifica schimburile locale de energie și impuls dintre câmpul gravitațional și materie, precum și o proprietate matematică numită elicitate gravitațională, asociată modului în care structurile câmpului sunt răsucite și interconectate.

Important este că toate aceste concluzii rezultă din teoria relativității generale a lui Einstein, fără introducerea unor legi fizice noi.

Găurile negre ar putea dezvălui dacă fenomenul există în realitate

Una dintre cele mai interesante implicații ale cercetării privește evenimentele cosmice extreme, în special fuziunile dintre găurile negre și coliziunile stelelor neutronice.

În asemenea situații, gravitația este extraordinar de puternică, iar geometria spațiu-timpului se modifică dramatic. Cercetătorii consideră că aceste medii ar putea oferi condiții favorabile apariției reconectării gravitaționale.

Printre mecanismele care ar putea declanșa fenomenul se numără efectele din apropierea singularităților gravitaționale, suprapunerea unor perturbații foarte mici ale spațiu-timpului și anumite procese cuantice asociate radiației Hawking.

Niciuna dintre aceste posibilități nu a fost însă confirmată experimental.

O direcție promițătoare de cercetare este analiza undelor gravitaționale, oscilații ale spațiului și timpului produse de evenimente cosmice violente.

Observatoare precum LIGO detectează asemenea semnale, permițând cercetătorilor să studieze fuziunile găurilor negre și comportamentul gravitației în condiții extreme.

Comisso și Asenjo vor să afle dacă reconectarea gravitațională ar putea influența transferul de energie în timpul acestor evenimente și dacă ar putea produce semnături identificabile în undele gravitaționale.

Deocamdată, răspunsurile rămân necunoscute. Studiul oferă însă un nou cadru matematic pentru investigarea acestor întrebări.

Cercetarea demonstrează, încă o dată, cât de multe lucruri rămân de descoperit despre Univers. Ecuațiile formulate de Einstein în urmă cu peste 100 de ani continuă să ofere perspective neașteptate asupra gravitației, chiar și fără modificarea principiilor fundamentale ale teoriei sale.