Фізики наблизились до «Теорії всього» через нове пояснення гравітації
Фізики з Університету Аалто у Фінляндії запропонували новий погляд на гравітацію, який за їх словами, сумісний зі Стандартною моделлю елементарних частинок і може наблизити науковців до так званої «Теорії всього».
Вже довгий час науковці намагаються поєднати між собою загальну теорію відносності, яка описує гравітацію як викривлення простору-часу під дією маси та енергії, з квантовою механікою та квантовою теорією поля, що описує поведінку елементарних частинок та три з чотирьох фундаментальних сил (електромагнітну, слабку та сильну ядерну взаємодії) за рахунок обміну квантами. Ці дві теорії не дуже сумісні між собою.
Спроби застосувати правила квантової механіки до гравітації, або навпаки, додати гравітацію до Стандартної моделі фізики елементарних частинок наштовхуються на математичні парадокси, які не вдається вирішити традиційними методами. У зв’язку з цим фізики Мікко Партанен та Юкка Тулккі запропонували проміжний крок, який може допомогти поєднати ці дві теорії.
Пропозиція науковців полягає у тому, щоб розглядати гравітацію як калібрувальне поле. Концепція «Калібрувальної теорії» належить до квантової теорії поля, яка описує поведінку елементарних частинок у певному полі. Наприклад, заряджені частинки взаємодіють, здійснюючи обмін фотонами, які представляють собою кванти електромагнітного поля. Це поле і є калібрувальним.
«Найбільш відомим калібрувальним полем є електромагнітне поле. Коли електрично заряджені частинки взаємодіють одна з одною, вони взаємодіють за допомогою електромагнітного поля, яке є відповідним калібрувальним полем. Тому, коли у нас є частинки, що володіють енергією, взаємодії, які вони мають за рахунок цієї енергії, відбуватимуться за допомогою гравітаційного поля», — пояснює Юкка Тулккі.
Тобто, частинки мають енергію, а їхня гравітаційна взаємодія має відбуватися через обмін деякими гіпотетичними частинками-переносниками — квантами гравітаційного поля. Особливістю того, що запропонували фінські науковці, є зміщення акценту на симетрію. Стандарта модель фізики елементарних частинок побудована на математичних симетріях. У той же час загальна теорія відносності спирається на симетрію простору-часу. Мікко Партанен та Юкка Тулккі запропонували будувати квантовую теорію гравітації на основі симетрії, схожої на ті, що лягли в основу Стандартної моделі.
СпецпроєктиОстання хвиля реєстрації на InfoSec Ukraine 2025 – масштабний івент про кібербезпекуДе в Україні найкращий мобільний інтернет та хто з операторів лідирує за швидкістю?
Результати дослідження опубліковані у журналі Reports on Progress in Physics
Джерело: ScienceAlert
