• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
27 мая, 17:37
Любовь С.
13
30 632

Физики убрали искривление пространства-времени из квантовой гравитации

❋ 3.4

Хотя попытки объединить квантовую теорию и гравитацию десятилетиями терпели неудачу, ученые продолжают выдвигать новые, порой крайне спорные гипотезы. Авторы нового исследования, например, предложили посмотреть на гравитацию так же, как на другие фундаментальные силы природы — через симметрии и поля.

Квантовое поле гравитации в плоском пространстве-времени. / © Aalto University

Общая теория относительности Эйнштейна описывает гравитацию как искривление пространства-времени — геометрическую картину, призванную объяснить движение и взаимодействие таких крупных объектов, как планеты, звезды и другие небесные тела. Квантовая механика, напротив, описывает мироздание на примере атомов и субатомных частиц, опираясь на вероятности и дискретные состояния. Каждая из этих теорий прекрасно работает по отдельности, однако все попытки свести их к единому знаменателю обернулись парадоксами и математическими бесконечностями. 

Считается, что объединение теорий может решить ряд фундаментальных проблем современной науки, включая загадку космологической постоянной и сингулярности в момент Большого взрыва. Альберт Эйнштейн, как известно, работал над теорией всего до конца своих дней, но успеха, к сожалению, не достиг. Многие современные физики, однако, полагают, что объединить квантовую механику и ОТО в одну теорию невозможно, да и не нужно: например, проблемы космологической постоянной и сингулярности вполне решаются и в рамках одной лишь ОТО.

Тем не менее авторы нового исследования, опубликованного в журнале Reports on Progress in Physics, предложили посмотреть на гравитацию как на калибровочную теорию с четырьмя U(1)-симметриями — по аналогии с электромагнитным, слабым и сильным взаимодействиями (фундаментальными силами природы). 

Теоретическая модель под названием «унифицированная гравитация» призвана дополнить геометрическую картину Эйнштейна компактной и квантово-«дружелюбной» структурой. Ключевую роль в ней играет так называемое поле размерности пространства-времени (space-time dimension field) — скалярное поле, выступающее связующим звеном между внутренними симметриями Стандартной модели и ОТО.  

В отличие от классической теории гравитации, где пространство-время предстает как динамическая структура, поле размерности пространства-времени представляет собой дополнительную «степень свободы», взаимодействующую с другими полями через симметрии U(1) — один из самых простых и фундаментальных видов симметрий в теоретической физике.

Именно с ее помощью Микко Партанен (Mikko Partanen) и Юкка Тулкки (Jukka Tulkki) из Университета Аалто (Финляндия) смогли построить калибровочную модель гравитации (unified gravity) без искривленного пространства. Вычисления в рамках модели показали, что теория потенциально лишена бесконечностей, обычно мешающих объединению и характерных для других моделей квантовой гравитации. Еще физики разработали «правила» для гравитона — гипотетического кванта гравитации, взаимодействующего с другими частицами, что сделало их работу амбициозной заявкой на создание теории всего. 

Но есть и проблемы. Во-первых, модель не подкреплена данными наблюдений, способными подтвердить или опровергнуть ее предположения. Во-вторых, на текущем этапе структура с несколькими U(1)-симметриями и дополнительными полями едва ли поддается математическому анализу. В-третьих, совместимость с ОТО и Стандартной моделью при экстремальных условиях по-прежнему не ясна. Значит, несмотря на нововведения и радикальный взгляд на устройство Вселенной, предложение финских ученых, хотя и весьма интересное, остается сугубо гипотетическим.  

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Автор освещает темы из разных областей науки, включая астрономию, палеонтологию и генетику. Пишет о научных открытиях, природных явлениях и эволюционных процессах.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
25 августа, 13:36
Юлия Трепалина

Группа ученых из Индии с помощью дронов впервые задокументировала полный цикл брачного поведения горбатых дельфинов вида Sousa plumbea. Исследователи полагают, что наблюдения помогут в сохранении этих животных, обитающих в прибрежных водах Индийского океана и страдающих от деятельности человека.

25 августа, 15:11
Денис Яковлев

Врачи очень часто говорят о том, что необходимо как можно скорее похудеть, отказаться от алкоголя или изменить рацион, чтобы снизить уровень холестерина. Но рекомендации, которые действительно помогают сохранить здоровье, могут навредить уже больному человеку, показывают некоторые исследования.

25 августа, 22:21
Мария Азарова

Основатель компании SpaceX Илон Маск подтвердил, что Starship готов к десятому испытательному запуску. Он должен состояться 26 августа, в 02:30 по московскому времени.

22 августа, 10:48
ПНИПУ

К 2025 году около 30 стран приняли программы по развитию водородной энергетики, а совокупный объем инвестиций в эту область превысил 150 миллиардов долларов. Эксперты полагают, что замена дизельных авто на водородные снизит выбросы на 80-90%, а водородные самолеты способны уменьшить углеродный след на 50-75%. Но при использовании водорода в двигателях внутреннего или внешнего сгорания, происходит взаимодействие с металлом, что наиболее опасно при высоких температурах. Это может вызвать их разрушение, в результате чего возникает риск пожара или взрыва с тяжелыми последствиями для пассажиров. Ученые Пермского Политеха впервые выяснили, как водород влияет на металлы в условиях экстремальных температур (800 градусов и выше), в которых работают двигатели самолетов и машин. Это продвинет авиационную, машиностроительную и нефтегазовую отрасли в безопасном использовании водорода в качестве источника энергии.

25 августа, 13:36
Юлия Трепалина

Группа ученых из Индии с помощью дронов впервые задокументировала полный цикл брачного поведения горбатых дельфинов вида Sousa plumbea. Исследователи полагают, что наблюдения помогут в сохранении этих животных, обитающих в прибрежных водах Индийского океана и страдающих от деятельности человека.

25 августа, 15:11
Денис Яковлев

Врачи очень часто говорят о том, что необходимо как можно скорее похудеть, отказаться от алкоголя или изменить рацион, чтобы снизить уровень холестерина. Но рекомендации, которые действительно помогают сохранить здоровье, могут навредить уже больному человеку, показывают некоторые исследования.

6 августа, 20:59
Татьяна Пичугина

Примерно 12 800 лет назад в Северном полушарии началось резкое изменение климата, которое сопровождалось вымиранием мегафауны и угасанием культуры Кловис. Такое могло произойти, например, из-за прорыва пресных вод в Атлантику или мощного вулканического извержения. Несколько лет назад ученые обнаружили места на суше с повышенным содержанием элементов платиновой группы, прослоями угля, микрочастицами расплава. По их мнению, это может быть признаком пребывания Земли в потоке обломков кометы или астероида. В новой работе впервые представлены доказательства кометного события в позднем дриасе из морских осадочных толщ.

30 июля, 08:08
Редакция Naked Science

Возраст находок — около 5500 лет, они лежат во множестве круглых ям, чьи стены укреплены кирпичом. Среди обнаруженных орудий из кремня есть и сотни неиспользованных, которые могут быть ритуальным подношением богам.

31 июля, 08:28
Полина Меньшова

Гостингом (от английского «призрак») называют ситуацию, когда человек прекращает общение или отношения, «пропадая с радаров» без объяснения причин. Исследователи из США сымитировали такое поведение, а затем проанализировали реакцию людей на него.

[miniorange_social_login]

Комментарии

13 Комментариев
-
0
+
Эта теория сводится к ОТО в низкоэнергетическом пределе?
Любовь, ух и тяжёлая у Вас работа--из болота тащить бегемота. В статье я насчитал пять теорий Гравитации. А воз и ныне там. Так стоило ли перепечатывать заведомо сомнительную Инфо из зарубежных источников.? Давайте разбираться--как все выглядит на самом деле, используя Инфо из нетрадиционных источников. Закон Всемирного тяготения не существует вообще, но есть закон гравитационных сил для планет, поверхностный слой которых всегда имеет рассеянные запасы Никеля Неизвестного мироздания, создающие силы Гравитации над поверхностью планет. Проявление таких сил Земляне определяют как ускорение свободного падения тел, находящихся над поверхностью планет. Закон гравитационных сил не всемирный, но местный и для Земли действие грав. сил распространяется на высоту в 80000 км, как и других планет солн.системы, кроме Меркурия и Луны, где это расстояние составляет--24000 км. Эти гравитационные силы , возникающие как " проявление вероятностных сил сцепления поверхности тела со слоями пространства, имеющими все более возрастающую плотность по мере приближения к поверхности Земли". На " высоте уровня моря" слои Эфира имеют 60000 пленок на один см. вертикали, тогда как с " удалением от поверхности моря" их плотность все более снижается и на высоте в 80000 км никаких сил гравитации уже нет. Так для Солнца гравитационное поле оставляет--180000 км. Силы Гравитации определяются для каждой Инерциальной системы отсчёта индивидуально, исходя из напряжённости магнитных силовых линий над поверхностью небесного тела. В нашем случае--для Земли--это магнитное поле исчезает на высоте в 80000 км. По сути получается--никаких гравитационных волн и гравитонов в Космосе нет и не может существовать. Подведем Итог: Гравитация --это свойство самой полусубстанционной Материи ( коей являются все планеты), не способной к проявлению в Реновациях Сущего в мирах Реала в отсутствии объемов Под субстанций своего Мироздания и Субстанций своей Вселенной, обладающих возрастающей плотностью с приближением к Земле.
    -
    1
    +
    Сергей, Спасибо за проявленный к статье интерес, однако гипотеза, о которой вы пишете, не подтверждена в рамках экспериментальной физики. Современные теории гравитации — такие как Общая теория относительности — опираются на множество проверяемых предсказаний и подтверждены прямыми наблюдениями, включая регистрацию гравитационных волн (например, с помощью обсерваторий LIGO и Virgo).
    +
      ещё комментарии
      Людмила, здравствуйте. Прошу прощения но многие "Теории" гипотезы которые используют учёные в своих статьях не подтверждены в рамках физических экспериментов. Я конкретно сейчас говорю про все гипотезы о рождения луны и гипотезы передвижения континентов (движении деформации тектонических плит и всей земной коры) . Но тем не менее люди не стесняются об этом писать.
      Сергей Соболев
      6 дней назад
      -
      -1
      +
      Любовь, в своем резуме вы с лёгкой руки скатываетесь к журналисткой отписке, нисколько не вникая в саму суть изложенного мною версии о природе Гравитации, которая изложена самой Иерархией Всевышнего. Или вы и здесь будете упорствовать. Не верьте никаким зарубежным источникам. Чего нет--того нет и точка. Лучше изучите структуру Тонкого Мира и ее Иерархическую Систему, которая делится с Цивилизацией своими Знаниями. Да будет с нами негасимый Свет Разума.
    Se St
    30.05.2025
    -
    0
    +
    Хорошая трава, дай адрес дилера
    +
      ещё комментарии
Рассуждать легко, гравитон поймать трудно.
    -
    0
    +
    Сергей, прямым способом поймать гравитон в принципе невозможно, но это необязательно. Если эта, пока что, модель пройдёт все уровни перенормировок, и даст, хоть какие-либо, проверяемые предсказания, вот здесь начинается что-то захватывающее..
Шелдон же за это нобелевку получил, нет???
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно