Гравітацыйная анамалія

«Гравітацыйная анамалія» («ГА») — агульны тэрмін, які ўжываецца ў выпадках, калі назіраюцца незвычайныя паказчыкі гравітацыйнага поля або гравітацыйныя характарыстыкі аб'екта. Тэрмін выкарыстоўваецца таксама ў выпадках, калі матэматычная мадэль гравітацыйнай тэорыі супярэчыць іншай тэорыі або фізічнай прыродзе гравітацыйнага ўзаемадзеяння.

Касмалогія правіць

У касмалогіі незвычайныя скопішча масы рэчыва, якія праяўляюць сябе ў выглядзе гравітацыйных лінзаў і анамальнага размеркавання хуткасцей аб'ектаў у іх наваколлі. У такіх выпадках, як у выпадку «Вялікага атрактара», назіраюцца абедзве гэтыя з'явы. Таксама, звычайна тэрмін ГА выкарыстоўваецца ў сувязі са скопішчамі цёмнага рэчыва ці схаванай масы Сусвету^[1].

Геафізіка правіць

У прымяненні да формаў і гравітацыйных уласцівасцей нябесных цел, гравітацыйныя анамаліі звычайна выяўляюцца ў выглядзе змены паскарэння вольнага падзення ў іх наваколлі, што можа сведчыць аб наяўнасці карысных выкапняў з вялікім значэннем шчыльнасці ці, наадварот , аб наяўнасці вялікіх пустэч у пародах. Адной з праяў анамаліі з'яўляецца змена хуткасці ходу маятнікавага гадзінніка. У выпадках, асацыіраваных з пакладамі руды, часта назіраюцца таксама геамагнітныя анамаліі, якія звязваюць з рознымі з'явамі ў атмасферы Зямлі і ў іёнасферы . У адрозненне ад такіх масіўных нябесных цел, як Зямля, больш лёгкія нябесныя целы валодаюць вялікімі адноснымі значэннямі гравітацыйных анамалій, што не дазваляе апісваць іх гравітацыйны патэнцыял гарманічнымі функцыямі. У выпадку Зямлі гравітацыйны патэнцыял паверхні, або геоід, апісваецца менавіта на падставе матэматычных тэорый з выкарыстаннем гарманічных функцыйфункций^[2].. Гравітацыйныя анамаліі Месяца маюць уласныя назвы - масконы.

З пачаткам эры касмічных палётаў вывучэнне геапатэнцыялу Зямлі ажыццяўляецца ў асноўным з дапамогай вывучэння змены становішча штучных спадарожнікаў Зямлі, якія абсталяваны акселерометрам. Мяркуецца, што з'яўленне гравітацыйных анамалій можна таксама звязаць з узнікненнем небяспекі землятрусаў і вывяржэнняў вулканаў^[3].

Тэарэтычная фізіка правіць

Анамаліі ў чатырохмернай прасторы-часу ў выглядзе дыяграмы Фейнмана.

Акрамя гравітацыйных анамалій ў квантавай тэорыі поля, да патэнцыяльна магчымых з'яў варта таксама аднесці антыгравітацыйныя ўласцівасці антырэчыва, якія па стане на 2009 год не пацверджаныя і застаюцца гіпатэтычнымі^[4].

Квантавая фізіка правіць

У тэарэтычнай фізіцы тэрмін гравітацыйная анамалія з'яўляецца прыкладам вымяральнай анамаліі ў квантавай механіцы ў выглядзе дыяграмы Фейнмана з адной пятлёй, якая выказвае сіметрыю вымярэнняў ў квантавай тэорыі поля і вызначае каварыянтнасць тэорыі з агульнай тэорыяй адноснасці. Прыметнік «Гравітацыйная» атрымліваецца з сіметрыі гравітацыйнай тэорыі, а менавіта з прынцыпу эквівалентнасці розных узаемадзеянняў у фізіцы. Таксама ўжываецца тэрмін «Дыфеаморфнай анамаліі».

Агульная каварыянтнасць з'яўляецца асновай агульнай тэорыі адноснасці або сучаснай тэорыі гравітацыі. Больш за тое, неабходнасць прынцыпу агульнай каварыянтнасці выцякае з неабходнасці прывядзення ў адпаведнасць квантавай тэорыі гравітацыі — для выключэння немагчымых (нефізічных) ступеняў свабоды з адмоўнай нормай, а менавіта з палярызацыяй гравітонаў ўздоўж размернасці часу. Анамалія звычайна выяўляецца ў выглядзе дыяграмы Фейнмана з хіральным ферміёнам, які перамяшчаецца па пятлі з N знешніх гравітонаў, далучаных да пятлі дыяграмы, дзе $N=1+D/2$ і $D$ — размернасць прасторы-часу. Анамаліі выяўляюцца толькі пры цотных размернасцях прасторы. Аднак, анамаліі могуць таксама паўстаць у прасторы няцотнай размернасці на разнастайнасці, якія ўключаюць у сябе мяжу мноства^[5].