• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
27 мая, 17:37
Людмила Соколова
12
30 522

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
11 июля, 17:47
Денис Яковлев

Международная команда ученых оценила связь между длительностью физической активности, ее интенсивностью, риском смерти от всех причин и вероятностью развития сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний.

12 июля, 22:10
Редакция Naked Science

Лето 2025 обещает насыщенную линейку научно-фантастических сериалов на ведущих стриминговых платформах. От адаптаций культовых романов до масштабных космических одиссей — мы отобрали проекты, на которые стоит обратить внимание.

12 июля, 09:23
Александр Березин

Исследователи разобрались с тем, что происходит в организме пластикоядных гусениц при поедании и переваривании самого распространенного пластика. Оказалось, что для их здоровья это не проходит бесследно, но, похоже, есть способ помочь и гусеницам, и осуществляемому ими процессу разрушения искусственных полимеров.

8 июля, 09:23
Полина Меньшова

Принято считать, что люди с развитыми когнитивными способностями отличаются высокими моральными принципами. Ученые из Великобритании решили проверить этот тезис научными методами и пришли к противоположному выводу.

9 июля, 08:26
Полина Меньшова

Подобрать тип физической активности, который лучше всего подходит человеку, можно исходя из особенностей его характера. Психологи из Великобритании определили, что люди с разными чертами личности получают больше удовольствия от разных видов спорта.

9 июля, 12:05
Редакция Naked Science

В июне 2025 года ВК покинули 1,2 миллиона авторов контента. Это резкое ускорение их бегства в сравнении с предшествующими месяцами. Одновременно число авторов на других платформах растет, в результате по этому показателю соцсеть обогнал не только Telegram, но и запрещенный Instagram*. Причиной происходящего многие наблюдатели посчитали совокупность решений менеджмента компании за последние годы.

17 июня, 16:49
Адель Романова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

25 июня, 15:19
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

2 июля, 11:17
Юлия Тарасова

Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.

[miniorange_social_login]

Комментарии

12 Комментариев
Rinat Bagoutdinov
28.05.2025
-
0
+
Эта теория сводится к ОТО в низкоэнергетическом пределе?
-
0
+
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.
    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
      Андрей Владимирович
      13 часов назад
      -
      0
      +
      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.
    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
Лучшие материалы
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