в

Возможно, гравитация — это продукт квантовой механики

В новой теории гравитация имеет квантовую природу, а пространство-время не существует — это результат физического процесса, посредством которого субквантовая среда переходит из хаотического состояния в более организованное.

Квазичастица скирмион - квантовая шаровая молния
credit: Heikka Valja

У команды физиков-теоретиков есть потрясающее новое объяснение того, почему наша Вселенная такая, какая она есть, и как она возникла во всей своей странности. Согласно недавней исследовательской статье, само пространство-время (та самая ткань, из которой состоит наша Вселенная) и гравитация — это не что иное, как продукт квантовой механики. И искажения в этой квантовой «странности» могут объяснить, почему возникают такие странные явления, как квантовое запутывание и квантовое туннелирование. Фактически, новая идея может фундаментально связать две самые большие теории в физике — общую теорию относительности и квантовую механику. А это означает, что мы наконец-то получили бы столь желанную теорию квантовой гравитации — «теорию всего», которую физики пытаются создать уже несколько десятилетий.

Один из авторов исследования, Пауло Кастро из Лиссабонского университета в Португалии, говорит:

«Если принять, что такие гравитационные явления, как образование планетных систем, галактик или даже черных дыр, имеют то же самое происхождение, что и квантовое запутывание и туннельный эффект, то это подтвердит квантовую природу гравитации, и тогда может быть достигнуто объединение между квантовой физикой и гравитацией».

Искривление пространства массивными объектами
Искривление пространства массивными объектами

Как известно, Вселенная состоит из пространства-времени — странной ткани, которая объединяет все три измерения пространства и одно измерение времени. Согласно Общей теории относительности Эйнштейна, гравитация на самом деле является особенностью пространства-времени, она появляется там, где пространство изгибается массивными объектами, такими как планеты, звезды и галактики. И хотя в общей теории относительности с гравитацией разобрались, квантовая механика никогда не могла полностью объяснить эту силу. Например, физики до сих пор не могут понять квантовое запутывание и туннелирование, когда информация движется быстрее скорости света. Эти явления попросту не вписываются в общую теорию относительности Эйнштейна.

Как работает квантовое туннелирование
Принцип квантового туннелирования

Согласно новой теории Кастро и его команды, происхождение пространства-времени может быть переосмыслено:

«В общей теории относительности пространство-время существует как трехмерная искривляющаяся субстанция, и все, что происходит в мире, происходит внутри нее. Возможные траектории всех объектов и их скорости определяются тем, как очень большие массы, такие как планеты или звезды, искривляют пространство-время. Это и есть гравитация. В нашей новой теории пространство-время не существует, это результат физического процесса, посредством которого субквантовая среда переходит из хаотического состояния в более организованное».

Эта субквантовая среда описывается исследователями, как своего рода изначальная пена, из которой возникает само пространство-время. Организованные состояния в этой пене соответствуют субквантовым волнам, которые отвечают за поведение пространства и времени, приводя в том числе и к таким экстремальным случаям, как квантовое запутывание и туннельный эффект. Поскольку различные модели поведения пространства-времени определяются гравитацией, теперь физики могут сказать, что гравитация — это продукт квантовой механики.

Это интересно: Квантовая шаровая молния впервые создана в лаборатории с помощью квазичастицы скирмион.

Пока что все эти утверждения носят чисто теоретический характер, но исследователи работают над тем, чтобы проверить свои идеи на практике. В настоящее время они сосредоточились на изучении странной «количественной» модели, наблюдаемой при размещении планет в нашей Солнечной системе. Есть подозрение, что существуют стационарные субквантовые волны вокруг нашего Солнца. Если ученые смогут подтвердить это, то придадут больший вес их последней теории о квантовой природе гравитации.

Исследование было опубликовано в Журнале прикладной математики и физики.

Что Вы об этом думаете?

Комментарии

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Загружается…