Теорія всього стала ближчою: фізики знайшли спосіб об'єднати квантовий світ із законами Ейнштейна

Дослідження опубліковано в журналі Reports on Progress in Physics, пише SciNews.

Нова теорія гравітації

Нарешті так звана теорія всього, яка об'єднує гравітацію з трьома іншими силами природи, електромагнітною, сильною і слабкою взаємодією, стала ближчою до реальності. Науковці створили нову теорію квантової гравітації, яка допоможе об'єднати несумісні основи фізики: загальну теорію відносності Ейнштейна, що є головною теорією гравітації, та квантову теорію, що описує квантовий світ.

Теорія всього

Однією з головних цілей фізиків останніх десятиліть є створення так званої теорії всього або повної теорії квантової гравітації. Ця теорія нарешті має допомогти пояснити сингулярності всередині чорних дір і природу Великого вибуху, який створив Всесвіт. Ця теорія має описати разом усі чотири головні сили природи, що має призвести до повного розуміння фізики Всесвіту, адже ще багато запитань залишаються без відповіді.

Ключовим моментом у створенні нової теорії гравітації для фізиків було знайти спосіб опису гравітації у відповідній калібрувальній теорії. Це різновид теорії, в якій частинки взаємодіють одна з одною через поле.

За словами вчених, найбільш відомим калібрувальним полем є електромагнітне поле. Коли заряджені частинки взаємодіють одна з одною, вони взаємодіють через електромагнітне поле, яке є відповідним калібрувальним полем. Коли є частинки, які мають енергію, то взаємодії, які вони мають тільки тому, що мають енергію, відбуватимуться через гравітаційне поле.

Одне з головних завдань фізиків полягає в тому, щоб знайти калібрувальну теорію гравітації, яка сумісна з калібрувальними теоріями трьох інших сил природи. Стандартна модель фізики елементарних частинок — це калібрувальна теорія, яка описує ці три сили, і вона має певні симетрії.

За словами авторів дослідження, основна ідея полягає в тому, щоб мати калібрувальну теорію гравітації із симетрією, схожою на симетрії Стандартної моделі фізики елементарних частинок, замість того, щоб ґрунтувати теорію на зовсім іншому виді симетрії простору-часу із загальної теорії відносності.

Усередині чорних дір закони фізики не працюють

Без такої теорії фізики не можуть примирити квантову теорію і загальну теорію відносності Ейнштейна. Квантова теорія описує світ субатомних частинок, а теорія Ейнштейна описує більші об'єкти та їхню гравітаційну взаємодію. Обидві теорії добре описують Всесвіт, але з різних точок зору і водночас вони несумісні одна з одною.

Учені кажуть, що теорія квантової гравітації необхідна для розуміння того, які явища відбуваються у випадках, коли є гравітаційне поле і високі енергії. Такі умови існують усередині чорних дір і існували на самому початку історії Всесвіту, одразу після Великого вибуху. Усередині чорних дір і в найперші миті існування Всесвіту сучасні закони фізики не працюють і для цього потрібна теорія всього, щоб усе пояснити.

Докази нової теорії гравітації

Учені кажуть, що вони відкрили новий підхід до теорії гравітації, заснований на симетрії, і почали розвивати цю ідею. Отримана теорія має великий потенціал для відкриття теорії всього. Хоча нова теорія гравітації є багатообіцяючою, фізики кажуть, що вони ще не завершили її доказ.

Як уже писав Фокус, Стівен Гокінг назвав точний рік кінця світу і в NASA підтвердили страшний прогноз. Незадовго до своєї смерті британський фізик-теоретик Стівен Гокінг передбачив загибель планети, що привернуло увагу великих наукових установ.

Також Фокус писав про те, що Трамп намагається забрати ракету для польоту людей на Місяць, але NASA все ж її збирає. Потужна, але одноразова, ракета-носій Space Launch System, яка повинна відправити астронавтів NASA в політ навколо Місяця в 2026 році майже повністю зібрана.

Ще Фокус писав про те, що фізики вперше отримали зображення окремих атомів, які вільно взаємодіють у просторі. Вчені виявили зв'язки між частинками, які були передбачені теорією, але їх ніколи не бачили безпосередньо.