Вселенная во все времена притягивала человечество своей таинственностью и неизведанностью. Мы смотрим на звёздное небо, и видим миллиарды маленьких сияющих точек, которые находятся в тысячах, миллионах световых лет от нас.
Вселенная существует по своим законам, и изменяется по свойственным только ей системам. В Южно-Уральском государственном университете изучением крупномасштабной структуры Вселенной занимается кандидат физико-математических наук, доцент кафедры «Физическая электроника» Института естественных и точных наук Игорь Клебанов.
Игорь Иосифович Клебанов работает на кафедре «Физическая электроника» с 2005 года. Его научная специализация – математическая физика и прикладная математика. Помимо научной деятельности, Игорь Клебанов преподает несколько дисциплин для бакалавров и магистров кафедры.
Учёный рассказывает, что его научная деятельность начиналась с теоретической физики, но потом вектор научного направления Игоря Иосифовича сменился в сторону прикладной математики и математических моделей движения самогравитирующего газа. Это определение ученый объясняет так:
«Представьте себе космос, который заполнен газом. Из этого газа образуются звезды, галактики: всё то, что мы называем крупномасштабной структурой вселенной. Это описывается достаточно сложной системой дифференциальных уравнений, которые исследуют математики», – говорит Игорь Иосифович.
Учёный занимается групповым анализом дифференциальных уравнений. «Групповой анализ – это микроскоп математического моделирования» - цитирует Игорь Иосифович слова старшего коллеги Наиля Ибрагимова, почетного профессора Технологического Института Блекинге – Представьте себе: у вас есть некий объект, и вы не видите всех его составляющих. Если поместить его под такой «микроскоп», то можно увидеть гораздо больше деталей и увидеть те решения, которых мы просто так найдем», –поясняет ученый
Под таким «микроскопом» Игорь Клебанов рассматривает систему уравнений динамики самогравитирующего газа и находит принципиально новые решения.
Одно из таких решений было описано в научной статье и опубликовано в журнале Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation, который входит в топ-10% журналов мировой системы Web of Science и имеет импакт-фактор 2,8.
«В этой статье мы обратились к достаточно старой модели Ньютоновской космологии, которая описывает формирование крупномасштабной структуры Вселенной. Мы с коллегами провели групповой анализ этих уравнений, и рассмотрев эту модель «под микроскопом», увидели новые решения», – говорит Игорь Иосифович.
.jpg)
Южноуральские ученые увидели, что теоретико-групповую природу имеет очень известный закон Хабла, который описывает расширение вселенной. Он известен давно, но сегодня исследователи смогли понять, что этот закон – только одно из возможных решений. Есть еще две альтернативные модели расширения Вселенной, которые можно проверить с помощью астрофизических наблюдений.
«Это очень сложно,- говорит учёный,- Оказывается, вселенная может вести себя несколько иначе. То есть, расширяясь как шарик (это называется сферически-симметричное расширение) она может иметь некоторые тонкие характеристики, которых нет в законе Хабла. И это можно экспериментально проверить с помощью наблюдений за удаленными объектами. Моя задача как чистого теоретика исследовать только математическую модель. Трудно сказать, во что это выльется и как сможет помочь человечеству», – добавляет Игорь Клебанов.
Но ведь как известно, Майкла Фарадея тоже в свое время спрашивали о том, какая польза будет человечеству от электричества и знаменитый физик тогда пошутил в ответ: «Не знаю, какая от него польза, но новый налог на него когда-нибудь введут». Так оно вышло: сегодня мы не можем представить себе мир без электричества.
Вот и сейчас Игорь Иосифович уверен, что наши потомки смогут найти исследованиям Вселенной достойное применение:
«Наша работа – говорит ученый,- имеет прямое отношение к математике, астрофизике, космологии и обязательно будет востребована и потом, изучение Вселенной – это просто красиво!»
Справочно:
- Ньютоновская космология – это модель строения Вселенной, при которой она представлялась всесуществующей и бесконечной в абсолютном пространстве и времени. В такой Вселенной изменяться могут только конкретные космические системы, но не «мир в целом».
- Закон Хаббла (закон всеобщего разбегания галактик) — космологический закон, описывающий расширение Вселенной.