Физикам удалось необычное: новое пространство перестало искривляться

В журнале Reports on Progress in Physics была опубликована работа группы финских исследователей, в которой представлен новый теоретический подход к природе гравитации. В условиях продолжающихся попыток объединения квантовой механики и общей теории относительности (ОТО) Альберта Эйнштейна, данный подход предполагает пересмотр фундаментальных оснований описания гравитационного взаимодействия.

Физики Микко Партанен и Юкка Тулкки предлагают интерпретировать гравитацию в рамках калибровочной теории поля, аналогично уже успешно описанным в квантовой теории полей электромагнитному и сильному взаимодействиям. Согласно их гипотезе, гравитационные эффекты могут быть результатом локальной симметрии и соответствующих полей, а не исключительно следствием геометрического искривления пространства-времени, как это трактуется в ОТО.

Как подчёркивают авторы, хотя ОТО демонстрирует исключительную точность в описании макроскопических гравитационных явлений (например, движения небесных тел), она не согласуется с принципами квантовой механики, которая применяется на уровне атомных и субатомных частиц. Все попытки построить единую теорию, объединяющую гравитацию с другими фундаментальными взаимодействиями, наталкиваются на математические парадоксы и расходимости.

Отдельно аналитики выявили и ключевые трудности:

• Космологическая постоянная, величина которой в наблюдаемой Вселенной отличается на много порядков от предсказаний квантовых моделей;
• Сингулярности, возникающие в рамках классических решений ОТО (например, в чёрных дырах и в начальный момент Большого взрыва).

Следует напомнить, что ещё Альберт Эйнштейн стремился к созданию "единой теории поля", однако при жизни не достиг цели. Работа Партанена и Тулкки продолжает эту традицию, но уже с использованием современных методов теоретической физики, в частности принципов калибровочной инвариантности.

Несмотря на предварительный характер результатов, предложенный подход может открыть новые перспективы в разработке квантовой гравитации и приблизить физику к созданию консистентной "теории всего".