Эйнштейн ошибался? «Невозможная» квантовая гравитация может оказаться реальностью
Команда физиков, возможно, нащупала выход из более чем столетнего научного тупика. Ученые предложили на первый взгляд непротиворечивый способ объединения классической эйнштейновской модели гравитации с принципами квантовой механики. Что особенно удобно — он не требует поиска каких-то новых частиц или взаимодействий (как большинство альтернатив). Правда, экспериментальная и теоретическая проверка этой перспективной гипотезы пока, по сути, даже не начиналась.
Главная проблема всей современной физики уходит корнями в начало ХХ века. Именно тогда появилась Общая теория относительности (которая определила современное понимание гравитации) и были сформулированы основные законы квантовой механики. По отдельности обе эти научные парадигмы получили множество экспериментальных подтверждений и считаются непоколебимыми. Но друг другу они при этом радикально противоречат. Попытки объединить их и построить «теорию всего» до сих пор не увенчались успехом.
Именно такую попытку и представляет собой новое исследование, опубликованное двумя финскими учеными. Которое, однако, выделяется на общем фоне несколькими яркими чертами. Прежде всего, определенным радикализмом: авторы начали с того, что предложили полностью переформулировать эйнштейновскую теорию гравитации. Если в классической модели она является особенностью геометрии пространства-времени, то в новой концепции — результатом взаимодействия четырех связанных полей (напоминающих электромагнитные).
Применив к ним уравнения квантовой теории поля, исследователи надеются полностью воспроизвести все наблюдаемые эффекты ОТО, одновременно обойдя возникающие при этом математические противоречия. Фактически речь идет о создании «квантовой теории гравитации» без таких неуместных артефактов, как нефизические бесконечности или отрицательные вероятности. А использование одних и те же принципов должно позволить создать действительно всеохватывающую теорию, применимую везде — от микро- до макроуровня.
По мнению финских ученых, главным плюсом их подхода является простота. В отличие от большинства моделей (вроде теории струн), он не требует введения каких-то неизвестных частиц, высших измерений, экзотических структур или экстремальных взаимодействий. А значит — и дорогостоящих экспериментов по их поиску.
Новая модель опирается лишь на уже существующий набор физических уравнений и констант. И, что немаловажно, успешно прошла первые проверки на согласованность. Но авторы сами вынуждены обратить внимание на ее слабые места. Это и достаточно «сырой» вид, и невозможность объяснить ряд важнейших феноменов, таких как существование черных дыр или Большой взрыв. А экспериментальная проверка данных выкладок пока не представляется возможной. Но не исключено, что именно этот путь приведет к прорыву в построении той самой «теории всего».
Самое популярное
