
Новая теория предлагает объединить теорию гравитации Эйнштейна и квантовую механику
Радикальная теория, которая последовательно объединяет теорию гравитации и квантовую механику, сохраняя классическую концепцию пространства-времени Эйнштейна, была объявлена в двух одновременно опубликованных статьях физиками из UCL (Университетский колледж Лондона).
Современная физика основана на двух основных принципах: квантовая теория, которая управляет самыми маленькими частицами во Вселенной, и теория общей относительности Эйнштейна, которая объясняет гравитацию через искривление пространства-времени. Однако эти две теории противоречат друг другу, и их согласование остается недостижимым уже более столетия.
Преобладающее предположение состоит в том, что теорию гравитации Эйнштейна необходимо изменить или «квантовать», чтобы она соответствовала квантовой теории. Такой подход применяется в двух основных кандидатах на квантовую теорию гравитации — струнной теории и петлевой квантовой гравитации.
Однако новая теория, разработанная профессором Джонатаном Оппенхаймом (UCL Физика и астрономия) и изложенная в статье в Physical Review X, оспаривает это соглашение и предлагает альтернативный подход, предлагая, что пространство-время может быть классическим — то есть не управляться квантовой теорией вообще.
Вместо изменения пространства-времени, теория, получившая название «постквантовая теория классической гравитации», изменяет квантовую теорию и предсказывает внутреннее нарушение предсказуемости, которое передается самим пространство-временем. Это приводит к случайным и бурным колебаниям в пространство-времени, которые больше, чем предусмотрено в рамках квантовой теории, делая видимый вес объектов непредсказуемым, если измерять их достаточно точно.
Во второй статье, опубликованной одновременно в Nature Communications и под руководством бывших студентов доктора Оппенхайма, рассматриваются некоторые последствия теории и предлагается эксперимент для ее проверки: измерить массу очень точно, чтобы увидеть, колеблется ли ее вес со временем.
Например, в Международном бюро весов и мер Франции регулярно взвешивают массу в 1 кг, которая раньше была стандартом 1 кг. Если колебания измерений этой массы в 1 кг меньше, чем требуется для математической согласованности, теорию можно отклонить.
Результат эксперимента или другие появляющиеся данные, которые подтвердят квантовую или классическую природу пространства-времени, являются предметом пари с коэффициентом 5000:1 между профессором Оппенхаймом и профессором Карло Ровелли и доктором Джеффом Пенингтоном — ведущими сторонниками петлевой квантовой гравитации и струнной теории соответственно.
На протяжении пяти последних лет исследовательская группа из UCL тестирует теорию и изучает ее последствия.
— профессор Оппенхайм.
Соавтор Зак Уэллер-Дэвис, который в свое время являлся студентом доктора Оппенхайма в UCL, помог разработать экспериментальное предложение и внес существенный вклад в саму теорию убежден, что это открытие вызывает сомнения в нашем понимании фундаментальной природы гравитации, но также предлагает способы исследования ее потенциальной квантовой природы.
— Зак Уэллер-Дэвис.
Новая теория вызывает великое удивление и заставляет задуматься о фундаментальной природе гравитации. Она предлагает альтернативный взгляд на проблему объединения квантовой механики и теории относительности Эйнштейна. Вместо модификации пространства-времени, как предлагают стандартные теории, эта новая теория изменяет квантовую механику и предсказывает внутреннее нарушение предсказуемости, которое происходит через само пространство-время.
Если эта теория подтвердится, она может иметь далекоидущие последствия. Она может изменить наше представление о пространстве-времени и привести к новым открытиям в области физики элементарных частиц и космологии. Кроме того, она может стать важным шагом на пути к объединению всех фундаментальных сил природы в единую теорию.
Однако, какой бы результат не принес эксперимент или другие доказательства, подтверждающие квантовую или классическую природу пространства-времени, это остается предметом спора между учеными. Профессор Оппенгейм заключил сделку с профессором Ровелли и доктором Пенингтоном: если их теории окажутся верными, то он заплатит им 5000:1 ставку. Это ставка велика, но и разница в мнениях между учеными также значительна.
В течение последних пяти лет исследовательская группа Университета Колледжа Лондона проводит эксперименты и изучает последствия новой теории. Они стремятся понять, какое из объяснений проблемы объединения квантовой механики и гравитации верно. Возможно, истина лежит где-то посередине, или, может быть, она совсем иная. Все эти вопросы можно решить только через научный метод и проведение экспериментов.
Проблема объединения гравитации и квантовой механики — одна из самых сложных задач в современной физике. Однако появление новой теории открывает новые возможности и переворачивает распространенные представления о пространстве-времени и его связи с другими фундаментальными физическими явлениями. Будущее этой теории пока неясно, но одно можно сказать наверняка — она вызывает интерес и волнение в научном сообществе, и ее исследованиям уделено все больше внимания и ресурсов.
Современная физика основана на двух основных принципах: квантовая теория, которая управляет самыми маленькими частицами во Вселенной, и теория общей относительности Эйнштейна, которая объясняет гравитацию через искривление пространства-времени. Однако эти две теории противоречат друг другу, и их согласование остается недостижимым уже более столетия.
Преобладающее предположение состоит в том, что теорию гравитации Эйнштейна необходимо изменить или «квантовать», чтобы она соответствовала квантовой теории. Такой подход применяется в двух основных кандидатах на квантовую теорию гравитации — струнной теории и петлевой квантовой гравитации.
Однако новая теория, разработанная профессором Джонатаном Оппенхаймом (UCL Физика и астрономия) и изложенная в статье в Physical Review X, оспаривает это соглашение и предлагает альтернативный подход, предлагая, что пространство-время может быть классическим — то есть не управляться квантовой теорией вообще.
Вместо изменения пространства-времени, теория, получившая название «постквантовая теория классической гравитации», изменяет квантовую теорию и предсказывает внутреннее нарушение предсказуемости, которое передается самим пространство-временем. Это приводит к случайным и бурным колебаниям в пространство-времени, которые больше, чем предусмотрено в рамках квантовой теории, делая видимый вес объектов непредсказуемым, если измерять их достаточно точно.
Во второй статье, опубликованной одновременно в Nature Communications и под руководством бывших студентов доктора Оппенхайма, рассматриваются некоторые последствия теории и предлагается эксперимент для ее проверки: измерить массу очень точно, чтобы увидеть, колеблется ли ее вес со временем.
Например, в Международном бюро весов и мер Франции регулярно взвешивают массу в 1 кг, которая раньше была стандартом 1 кг. Если колебания измерений этой массы в 1 кг меньше, чем требуется для математической согласованности, теорию можно отклонить.
Результат эксперимента или другие появляющиеся данные, которые подтвердят квантовую или классическую природу пространства-времени, являются предметом пари с коэффициентом 5000:1 между профессором Оппенхаймом и профессором Карло Ровелли и доктором Джеффом Пенингтоном — ведущими сторонниками петлевой квантовой гравитации и струнной теории соответственно.
На протяжении пяти последних лет исследовательская группа из UCL тестирует теорию и изучает ее последствия.
Квантовая теория и общая теория относительности Эйнштейна математически несовместимы, поэтому важно понять, как это противоречие разрешается. Следует ли пространству-времени быть квантовым, или мы должны изменить квантовую теорию, или это что-то другое? Теперь, когда у нас есть последовательная фундаментальная теория, в которой пространство-время не квантовано, кто знает
— профессор Оппенхайм.
Соавтор Зак Уэллер-Дэвис, который в свое время являлся студентом доктора Оппенхайма в UCL, помог разработать экспериментальное предложение и внес существенный вклад в саму теорию убежден, что это открытие вызывает сомнения в нашем понимании фундаментальной природы гравитации, но также предлагает способы исследования ее потенциальной квантовой природы.
Мы показали, что если пространство-время не обладает квантовой природой, то в искривлении пространства-времени должны происходить случайные колебания с определенной сигнатурой, которую можно проверить экспериментально.
В квантовой гравитации и классической гравитации пространство-время должно подвергаться насильственным и случайным колебаниям повсюду вокруг нас, но на масштабе, которым мы еще не смогли обнаружить. Однако, если пространство-время является классическим, то колебания должны быть больше определенной шкалы, и эту шкалу можно определить с помощью другого эксперимента, в котором мы проверяем, как долго тяжелый атом может находиться в суперпозиции двух разных мест
В квантовой гравитации и классической гравитации пространство-время должно подвергаться насильственным и случайным колебаниям повсюду вокруг нас, но на масштабе, которым мы еще не смогли обнаружить. Однако, если пространство-время является классическим, то колебания должны быть больше определенной шкалы, и эту шкалу можно определить с помощью другого эксперимента, в котором мы проверяем, как долго тяжелый атом может находиться в суперпозиции двух разных мест
— Зак Уэллер-Дэвис.
Новая теория вызывает великое удивление и заставляет задуматься о фундаментальной природе гравитации. Она предлагает альтернативный взгляд на проблему объединения квантовой механики и теории относительности Эйнштейна. Вместо модификации пространства-времени, как предлагают стандартные теории, эта новая теория изменяет квантовую механику и предсказывает внутреннее нарушение предсказуемости, которое происходит через само пространство-время.
Если эта теория подтвердится, она может иметь далекоидущие последствия. Она может изменить наше представление о пространстве-времени и привести к новым открытиям в области физики элементарных частиц и космологии. Кроме того, она может стать важным шагом на пути к объединению всех фундаментальных сил природы в единую теорию.
Однако, какой бы результат не принес эксперимент или другие доказательства, подтверждающие квантовую или классическую природу пространства-времени, это остается предметом спора между учеными. Профессор Оппенгейм заключил сделку с профессором Ровелли и доктором Пенингтоном: если их теории окажутся верными, то он заплатит им 5000:1 ставку. Это ставка велика, но и разница в мнениях между учеными также значительна.
В течение последних пяти лет исследовательская группа Университета Колледжа Лондона проводит эксперименты и изучает последствия новой теории. Они стремятся понять, какое из объяснений проблемы объединения квантовой механики и гравитации верно. Возможно, истина лежит где-то посередине, или, может быть, она совсем иная. Все эти вопросы можно решить только через научный метод и проведение экспериментов.
Проблема объединения гравитации и квантовой механики — одна из самых сложных задач в современной физике. Однако появление новой теории открывает новые возможности и переворачивает распространенные представления о пространстве-времени и его связи с другими фундаментальными физическими явлениями. Будущее этой теории пока неясно, но одно можно сказать наверняка — она вызывает интерес и волнение в научном сообществе, и ее исследованиям уделено все больше внимания и ресурсов.
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас

Планшет, пролежавший в Темзе пять лет, помог раскрыть серию запутанных преступлений
Эксперты говорят: даже вода не смогла стереть цифровые следы....

«Инопланетяне» на Земле? Древние 8-метровые «грибы» оказались совершенно неизвестной формой жизни
Вот уже 180 лет подряд живые «башни» ставят в тупик всю науку....

«Шерстистый дьявол» обнаружен в пустыне, на границе Мексики и США
Ученые говорят: такой уникальной находки не было последние полвека....

Американские спецслужбы скрывают правду о самой древней из библейских реликвий?
Экстрасенс ЦРУ предупредил: Ковчег Завета убьет каждого, кто к нему прикоснется....

Похоже, что проблема космического мусора в скором времени будет решена раз и навсегда
Новая технология не только очистит космос, но и поможет спутникам работать втрое дольше....

Скрытые миллиарды: население Земли оказалось гораздо больше, чем считалось
Новые исследования бросают вызов официальным демографическим данным....

Почему мы не помним себя младенцами? Новое исследование дало ответы
Возможно, помним, но «ларчик» заперт....

Археологи ликуют: в Испании нашли рисунки, которые старше человечества!
200 000-летняя находка заставит пересмотреть учебники....

Астрофизики рассказали, почему Вселенная замедляется вопреки предсказаниям Эйнштейна
Если открытие DESI и ослабление темной энергии подтвердится, учебники придется переписать....

iPhone, давай до свидания! Илон Маск презентовал инновационный смартфон PhoneX
Это устройство слишком прекрасно для нашей реальности....

Ученые поражены: мыши, как спасатели, оживляют своих сородичей, попавших в беду
Открытие, от которого дрогнет даже самое черствое сердце....

Кислород устарел! Ученые нашли новый ключ к внеземной жизни
Гицеанические миры могут стать новой надеждой астрофизиков....

Самые массовые и дикие розыгрыши на 1 апреля в мировой истории
Это вам не просто «вся спина белая»....

На 100 000 лет раньше людей: ученые рассказали, кто устроил первые похороны на планете
Загадочные карлики Homo naledi, чей мозг был размером с апельсин, оказались не глупее нас с вами....

Секретная мутация гена: оказалось, ее имеют все обитатели Марианской впадины
Поразительное открытие китайских ученых может изменить всю теорию эволюции....

10 лет за 48 часов: ИИ полностью переиграл ученых в поисках секрета супербактерий
Однако эксперты предупреждают: нейросети не только ускоряют науку, они запросто могут столкнуть нас в пропасть....