Убрали пространство-время: что физики придумали для новой гравитации

Казалось бы, гравитация и квантовая механика — два кита физики, но их объединение до сих пор остаётся неразрешимой задачей. Любая попытка объединить законы мироздания приводит к парадоксам и бесконечностям. Однако новое исследование ставит под сомнение саму основу подхода Эйнштейна: что если искривление пространства-времени вовсе не нужно?

В поисках теории всего

Физики из Университета Аалто, Микко Партанен и Юкка Тулкки, решили взглянуть на гравитацию иначе. Они предложили отказаться от геометрической модели и представить её в виде калибровочной теории — такой же, как те, что описывают другие фундаментальные взаимодействия: электромагнитное, слабое и сильное.

Идея амбициозная: использовать четыре симметрии U(1) и ввести новое скалярное поле — поле размерности пространства-времени (space-time dimension field), которое объединяет гравитацию и Стандартную модель.

Без искривлений и парадоксов

Главное отличие их подхода — отсутствие искривлённого пространства. Вместо этого вводится дополнительная степень свободы, взаимодействующая через симметрии. Математически это позволяет избежать тех самых бесконечностей, мешающих существующим моделям квантовой гравитации.

Кроме того, в рамках новой модели определяются правила для гравитона — гипотетической частицы, отвечающей за гравитационное взаимодействие.

Проблемы остаются

Но у идеи есть слабые места:

• Нет экспериментальных данных, подтверждающих или опровергающих гипотезу.
• Сложная структура с несколькими симметриями и дополнительными полями почти не поддаётся расчётам.
• Неясно, как модель поведёт себя при экстремальных условиях и насколько она совместима с Общей теорией относительности и Стандартной моделью.

Авторы признают: их теория пока лишь теоретическая конструкция. Но смелость взгляда и отказ от привычной картины пространства-времени могут задать новое направление в поиске объединяющей физики.

Уточнения

title="Допустимо ударение как на второй, так и на третий слог">Симме́три́я (др.-греч. συμμετρία = "соразмерность"; от συν- "совместно" + μετρέω "мерю"), в широком смысле — соответствие, неизменность (инвариантность), проявляемые при каких-либо изменениях, преобразованиях (например: положения, энергии, информации, другого).