Pētnieki ir atklājuši potenciālu tiltu starp vispārējo relativitāti un kvantu mehāniku - divām izcilām fizikālām teorijām -, kas fiziķiem varētu likt pārdomāt telpas un laika būtību.
Alberta Einšteina vispārējās relativitātes teorija gravitāciju raksturo kā telpas un laika ģeometrisko īpašību. Jo masīvāks ir objekts, jo vairāk tā telpas-laika deformācija tiek izjusta kā gravitācija.
1970. gados fiziķi Stīvens Hokings un Jēkabs Bekenšteins atzīmēja saistību starp melno caurumu virsmas laukumu un to mikroskopisko kvantu struktūru, kas nosaka viņu entropiju. Tas nozīmēja pirmo atziņu, ka pastāv saistība starp vispārējo relativitāti un kvantu mehāniku, ziņo vnauke.in.ua
Nepilnas trīs desmitgades vēlāk teorētiskais fiziķis Huans Maldacena novēroja vēl vienu saikni starp gravitāciju un kvantu pasauli. Šīs attiecības ir radījušas modeli, kas liek domāt, ka laiktelpu var izveidot vai iznīcināt, mainot sapīšanās apjomu starp dažādiem objekta virsmas laukumiem.
Citiem vārdiem sakot, tas nozīmē, ka pats laika laiks, vismaz kā noteikts modeļos, ir objektu savstarpējās savijšanās rezultāts.
Lai turpinātu izpētīt šo domu virzienu, Chungjun Cao un Sean Carroll no Kalifornijas Tehnoloģiju institūta (CalTech) nolēma pārliecināties, vai viņi patiešām var iegūt smaguma dinamiskās īpašības (kā zināms no vispārējās relativitātes), izmantojot struktūru, kurā no kvantu rodas kosmosa laiks. sapīšanās. Viņu pētījumi nesen tika publicēti arXiv.
Izmantojot abstraktu matemātisku jēdzienu, ko sauc par Hilberta telpu, Cao un Kerols spēja atrast līdzības starp vienādojumiem, kas regulē kvantu sapinšanos, un Einšteina vispārējās relativitātes vienādojumiem. Tas apstiprina domu, ka telpas laiks un gravitācija rodas no sapīšanās.
"Viens no visredzamākajiem ir pārbaudīt, vai šajā struktūrā tiek atjaunotas relativitātes simetrijas, it īpaši ideja, ka fizikas likumi ir neatkarīgi no tā, cik ātri jūs pārvietojaties kosmosā," sacīja Kerols.
Reklāmas video:
Visu teorija
Mūsdienās gandrīz visu, ko mēs zinām par mūsu Visuma fiziskajiem aspektiem, var izskaidrot vai nu ar vispārējo relativitāti, vai ar kvantu mehāniku. Pirmais lieliski palīdz izskaidrot darbību ļoti lielos mērogos, piemēram, planētās vai galaktikās, bet otrais palīdz mums saprast ļoti mazus mērogus, piemēram, atomus un subatomiskās daļiņas.
Tomēr šķiet, ka abas teorijas nav savstarpēji savienojamas. Tas fiziķiem lika meklēt netveramu "visa teoriju" - vienotu struktūru, kas to visu izskaidrotu, ieskaitot telpas un laika būtību.
Tā kā gravitācija un kosmosa laiks ir svarīga “visa” sastāvdaļa, Kerols sacīja, ka viņš un Cao veiktie pētījumi var palīdzēt atrast teoriju, kas saskaņo vispārējo relativitāti un kvantu mehāniku.
"Mūsu pētījumos vēl nav runāts par citiem dabas spēkiem, tāpēc mēs joprojām esam diezgan tālu no" visa teorijas izveidošanas "," viņš teica.
Tomēr, ja mēs varētu atrast šādu teoriju, tā varētu mums palīdzēt atbildēt uz dažiem no lielākajiem jautājumiem, ar kuriem šodien saskaras zinātnieki. Mēs beidzot varam saprast tumšās matērijas, tumšās enerģijas, melno caurumu un citu noslēpumainu kosmosa objektu patieso būtību.
Jau tagad pētnieki gūst ieskatu par kvantu pasaules spēju radikāli uzlabot mūsu skaitļošanas sistēmas, un visa teorija potenciāli varētu paātrināt procesu, atklājot jaunas perspektīvas joprojām lielā mērā sajauktā pasaulē.