В мире физики продолжается напряженная борьба за объединение квантовой механики и общей теории относительности, и, несмотря на множество неудач, ученые не устают выдвигать свежие идеи, 27 мая сообщается в новом исследовании, опубликованном в журнале Reports on Progress in Physics.

Отмечается, что группа финских физиков предлагает радикально иной взгляд на природу гравитации, рассматривая ее как калибровочную теорию с использованием симметрий и полей, аналогично электромагнитным и сильным взаимодействиям.

Общая теория относительности Альберта Эйнштейна, ставшая основой общего понимания гравитации, описывает эту силу как искривление пространства-времени.

В исследовании говорится, что это элегантная геометрическая модель объясняет движение планет и звезд, однако она не совместима с квантовой механикой, которая описывает поведение частиц на уровне атомов и молекул.

По данным источника, эти две теории прекрасно функционируют в своих рамках, но попытки объединить их неизменно приводят к парадоксам и математическим бесконечностям.

Сложность этого объединения заключается в том, что многие ученые уверены: такие проблемы, как космологическая постоянная и сингулярности, могут быть разрешены в рамках общей теории относительности.

Эйнштейн сам искал «теорию всего» до конца своих дней, однако его усилия не увенчались успехом.

Тем не менее, финские физики Микко Партанен и Юкка Тулкки предлагают новый подход, который может изменить привычное представление о гравитации.

Их концепция, названная «унифицированной гравитацией», предполагает использование поля размерности пространства-времени — скалярного поля, которое связывает внутренние симметрии стандартной модели с общей теорией относительности.

Это новшество позволяет рассматривать гравитацию без необходимости в искривлении пространства-времени. Вместо этого предложенная модель вводит дополнительные «степени свободы», которые взаимодействуют с другими полями через простые U (1)-симметрии.

Данная модель имеет потенциал устранить бесконечности, которые традиционно мешают объединению теорий.

Более того, физики разработали «правила» для гипотетического гравитона — частицы, ответственной за гравитационное взаимодействие. Это делает их работу значительным шагом к созданию теории всего, которая могла бы объединить все фундаментальные силы природы.

Однако стоит отметить, что новая модель сталкивается с серьезными проблемами.

Во-первых, она пока не имеет экспериментальных подтверждений, которые могли бы подтвердить или опровергнуть ее гипотезы.

Во-вторых, сложность структуры с несколькими U (1)-симметриями затрудняет ее математический анализ.

И наконец, вопрос о совместимости данной модели с общей теорией относительности и стандартной моделью при экстремальных условиях остается открытым.

Таким образом, хотя предложение финских ученых представляет собой захватывающее направление в исследовании гравитации, оно все еще находится на стадии гипотезы.