Ученые предложили революционную модель, которая может объединить квантовую механику и гравитацию — два краеугольных камня современной физики, которые до сих пор оставались несовместимыми. Новая теория отвергает классическое представление о гравитации как искривление пространства-времени и вместо этого описывает ее через систему четырех взаимосвязанных квантовых полей.

Соответствующее исследование опубликовано в журнале Reports on Progress in Physics

Что не так с современными теориями?

Физики уже более ста лет пытаются объединить квантовую механику, которая описывает поведение частиц на микроскопическом уровне, с общей теорией относительности Эйнштейна, которая объясняет гравитацию как искривление пространства-времени. Обе теории успешны в своих пределах, но когда их пытаются соединить, возникают серьезные противоречия — в частности, математические противоречия.

Что предлагает новая модель?

Группа физиков предложила альтернативную модель, в которой гравитация больше не описывается как искривление пространства-времени. Вместо этого она состоит из четырех взаимосвязанных квантовых полей. Эти поля функционируют подобно электрическим или магнитным полям — реагируют на массу так, как электромагнитное поле реагирует на заряд или ток.

Такая структура позволяет согласованно включить квантовые эффекты в описание гравитации, что до сих пор было серьезной проблемой. Важно и то, что новая модель не требует дополнительных измерений или неизвестных параметров, как это делает теория струн. Все базируется на уже известных физических константах.

В чем преимущества?

• Совместимость с квантовой механикой. В отличие от классической общей теории относительности, эта модель не противоречит квантовым законам.

• Математическая простота. Теория не требует сложной геометрии или гипотетических дополнительных измерений.

• Проверяемость. Предсказания этой модели можно проверить с помощью современных или будущих экспериментов — не надо ждать открытия новых частиц.

Какие недостатки?

Несмотря на амбициозность, новая теория еще не протестирована на сложных космологических явлениях — в частности, сингулярностях черных дыр или процессах, происходивших во время Большого взрыва. Также полная математическая согласованность модели еще не доказана.

Соавтор Микко Партанен подчеркнул, что первые экспериментальные доказательства могут появиться через несколько десятилетий, но косвенные могут прийти раньше.

Напомним, найденный на орбите микроорганизм шокировал ученых