Квантовая гравитация: физики нашли способ объединить теорию относительности и квантовую механику

Новое исследование, опубликованное в журнале Physical Review D, предлагает гипотезу, которая может объединить две основные теории физики — общую теорию относительности Эйнштейна и квантовую механику.

Несмотря на то что эти теории уже более 100 лет подтверждают свою правильность в своих областях, они не могут работать вместе. Для поиска общего решения ученые предложили использовать концепцию энтропии, связывая её с возникновением гравитации.

Энтропия — это мера беспорядка в системе, и в изолированных системах, таких как Вселенная, она всегда увеличивается. В теории квантовой информации, которая изучает взаимосвязь между энтропией и информацией, исследователи надеются найти решение, которое позволит объединить теории гравитации и квантовые взаимодействия.

В рамках нового исследования авторы использовали концепцию квантовой относительной энтропии для изучения поведения связи между геометрией пространства-времени и материей. В обычной теории гравитации геометрия пространства-времени изображена как сетка, искривляемая массой материи. Однако авторы предполагают, что массой определённый эффект должен воздействовать через метрику, не связанную напрямую с пространством-временем, и эта связь может быть количественно определена через энтропийное действие.

Это исследование также касается темной материи и темной энергии. Предполагается, что гипотеза может объяснить происхождение темной материи, которая необходима для объяснения вращений галактик, а также теоретическую космологическую постоянную, что в свою очередь может согласовываться с наблюдаемым ускоренным расширением Вселенной. Таким образом, новая гипотеза может предложить решение проблемы расхождения между теоретическими предсказаниями и наблюдениями за расширением Вселенной.

Идея состоит в том, что квантовая гравитация имеет энтропийное происхождение, и что “G-поле” может быть связано с темной материей, тем самым объяснив наблюдения, такие как ускоренное расширение Вселенной и вращение галактик.

Источник:  IFLScience