Теория всего стала ближе: физики нашли способ объединить квантовой мир с законами Эйнштейна

Исследование опубликовано в журнале Reports on Progress in Physics, пишет SciNews.

Новая теория гравитации

Наконец-то так называемая теория всего, которая объединяет гравитацию с тремя другими силами природы, электромагнитным, сильным и слабым взаимодействием, стала ближе к реальности. Ученые создали новую теорию квантовой гравитации, которая поможет объединить несовместимые основы физики: общую теорию относительности Эйнштейна, которая является главной теорией гравитации, и квантовой теорией, описывающей квантовый мир.

Теория всего

Одной из главных целей физиков последних десятилетий является создание так называемой теории всего или полной теории квантовой гравитации. Эта теория наконец-то должна помочь объяснить сингулярности внутри черных дыр и природу Большого взрыва, который создал Вселенную. Эта теория должна описать вместе все четыре главные силы природы, что должно привести к полному пониманию физики Вселенной, ведь еще многие вопросы остаются без ответа.

Ключевым моментом в создании новой теории гравитации для физиков было найти способ описания гравитации в подходящей калибровочной теории. Это разновидность теории, в которой частицы взаимодействуют друг с другом через поле.

По словам ученых, наиболее известным калибровочным полем является электромагнитное поле. Когда заряженные частицы взаимодействуют друг с другом, они взаимодействуют через электромагнитное поле, которое является соответствующим калибровочным полем. Когда есть частицы, имеющие энергию, то взаимодействия, которые у них есть только потому, что у них есть энергия, будут происходить через гравитационное поле.

Одна из главных задач физиков состоит в том, чтобы найти калибровочную теорию гравитации, которая совместима с калибровочными теориями трех других сил природы. Стандартная модель физики элементарных частиц — это калибровочная теория, которая описывает эти три силы, и она обладает определенными симметриями.

По словам авторов исследования, основная идея состоит в том, чтобы иметь калибровочную теорию гравитации с симметрией, которая похожа на симметрии Стандартной модели физики элементарных частиц, вместо того, чтобы основывать теорию на совершенно ином виде симметрии пространства-времени из общей теории относительности.

Внутри черных дыр законы физики не работают

Без такой теории физики не могут примирить квантовую теорию и общую теорию относительности Эйнштейна. Квантовая теория описывает мир субатомных частиц, а теория Эйнштейна описывает более крупные объекты и их гравитационное взаимодействие. Обе теории хорошо описывают Вселенную, но с разных точек зрения и в то же время они несовместимы друг с другом.

Ученые говорят, что теория квантовой гравитации необходима для понимания того, какие явления происходят в случаях, когда есть гравитационное поле и высокие энергии. Такие условия существуют внутри черных дыр и существовали в самом начале истории Вселенной, сразу после Большого взрыва. Внутри черных дыр и в самые первые мгновения существования Вселенной современные законы физики не работают и для этого нужна теория всего, чтобы все объяснить.

Доказательства новой теории гравитации

Ученые говорят, что они открыли новый подход к теории гравитации, основанный на симметрии, и начали развивать эту идею. Полученная теория имеет большой потенциал для открытия теории всего. Хотя новая теория гравитации является многообещающей, физики говорят, что они еще не завершили ее доказательство.

Как уже писал Фокус, Стивен Хокинг назвал точный год конца света и в NASA подтвердили страшный прогноз. Незадолго до своей смерти британский физик-теоретик Стивен Хокинг предсказал гибель планеты, что привлекло внимание крупных научных учреждений.

Также Фокус писал о том, что Трамп пытается забрать ракету для полета людей на Луну, но NASA все же ее собирает. Мощная, но одноразовая, ракета-носитель Space Launch System, которая должна отправить астронавтов NASA в полет вокруг Луны в 2026 году почти полностью собрана.

Еще Фокус писал о том, что физики впервые получили изображения отдельных атомов, которые свободно взаимодействуют в пространстве. Ученые обнаружили связи между частицами, которые были предсказаны теорией, но их никогда не видели напрямую.