G-поле у ​​новій моделі гравітації проливає світло на природу темної матерії

Професор Джинестра Б’янконі з Лондонського університету королеви Марії представила модель, що виводить гравітацію із квантової відносної ентропії. Дослідження пропонує математичний апарат для поєднання загальної теорії відносності та квантової механіки — двох фундаментальних, але суперечливих фізичних теорій. В основі роботи лежить трактування метрики простору-часу як квантового оператора.

Використовуючи концепцію квантової відносної ентропії, Б’янконі пов’язала геометрію простору-часу з розподілом матерії через введену «ентропійну дію». Цей підхід модифікує рівняння Ейнштейна: в умовах слабкого зв’язку (низькі енергії, мала кривизна) вони збігаються з класичними, але в загальному випадку передбачають появу позитивної постійної космологічної. Її величина, відповідно до моделі, відповідає прискореному розширенню Всесвіту, що спостерігається, точніше, ніж у попередніх теоріях.

Ключовим елементом моделі стало G-поле — допоміжне поле, яке виступає лагранжевим множником. Воно як входить у рівняння гравітації, а й може пояснити природу темної матерії, яку доводиться 27% маси Всесвіту.

«G-поле — потенційний кандидат у компоненти темної матерії, а ентропійне походження гравітації дозволяє узгодити теорію з експериментальними даними», — заявила Б’янконі.

Модель також пропонує вирішення проблеми розбіжностей між теоретичними розрахунками та спостереженнями космологічного постійного члена, відповідального за розширення Всесвіту. Хоча для перевірки теорії будуть потрібні додаткові дослідження, її математична структура вже розглядається як крок до створення несуперечливої ​​теорії квантової гравітації.