Pesquisadores на чолі з Niayesh Afshordi, Universidade або Waterloo представили нову теорію, яка може вирішити одну з найбільших таємниць у фізиці: що сталося в перші моменти Big Bang. Пропозиція під назвою Gravidade Quântica Quadrática ставить під сумнів загальну теорію відносності Einstein, припускаючи, що гравітація, поширена на надзвичайно високі енергії, може пояснити народження космосу без потреби в нескінченних сингулярностях.
Загальна теорія відносності, розроблена більше століття тому, чудово працює в багатьох ситуаціях. Але це з тріском провалюється, коли застосовується до Big Bang. Момент Naquele, теорія передбачає неможливі умови: нескінченну щільність, кривизну та температуру. Segundo Afshordi, це вказує на те, що Einstein щось залишив у своєму рівнянні.
Неповнота класичної гравітації
Традиційна теорія Big Bang починається з гравітації Einstein, а потім додає додаткові інгредієнти, в основному гіпотетичне «поле інфляції», щоб пояснити початкове швидке розширення Всесвіту. Це як залатати дірку в неадекватній теорії.
Робота команди запитує, чи може частина такої поведінки походити безпосередньо від самої гравітації, якщо її поширити на роботу при надзвичайно високих енергіях. Замість того, щоб розглядати Big Bang як точку, де рівняння не виконуються, дослідники вивчають теорію, згідно з якою гравітація вже містить необхідні інгредієнти для послідовного опису цієї надпервісної фази.
Afshordi пояснив концепцію «ультрафіолетової повноти»: теорія, яка залишається повною та самоузгодженою навіть при довільно високих енергіях. Запропоноване командою розширення відновлює модель ранньої космічної інфляції, водночас потенційно усуваючи проблематичну концепцію ранньої сингулярності.
Como теорія працює
Gravidade Quântica Quadrática фундаментально переосмислює те, як ми розуміємо силу, яка керує космосом у його найменших масштабах. Ця теорія дуже добре відповідає поточним даним спостережень, у деяких випадках краще, ніж багато стандартних інфляційних моделей.
Що найбільше здивувало дослідників, так це те, наскільки природно виникла фаза, подібна до інфляції, коли теорію розглядали в послідовному контексті високої енергії. Normalmente, вчені вважають інфляцію чимось, що потрібно додати до гравітації. Aqui, вона виникає природним шляхом із самої гравітації.
- Gravidade Quântica Quadrática підтримує узгодженість при довільно високих енергіях
- Recupera модель ранньої космічної інфляції без сингулярностей
- Добре узгоджується з поточними даними спостережень
- Reduz потребує додаткових припущень щодо раннього Всесвіту
- Oferece більш елегантний підхід до проблеми космічного походження
Testes спостереження в майбутньому
Наступним кроком команди є вдосконалення прогнозів спостережень моделі та ретельне порівняння їх із майбутніми даними. Дослідження проходять у двох основних напрямках: теоретичному та спостережному.
На теоретичному фронті дослідники хочуть більш повно зрозуміти структуру квантової гравітації та перевірити надійність висновків за межами спрощеного сценарію, який вони вивчали. З точки зору спостережень, їм потрібно зробити більш чіткі передбачення первісних гравітаційних хвиль та інших слідів раннього Всесвіту.
Докази спостережень, які могли б підтвердити теорію команди, будуть отримані з деяких найдавніших спостережуваних сигналів у Всесвіті. Брижі Pequenas у просторі-часі, які називаються первісними гравітаційними хвилями, несуть пряму інформацію про Big Bang. Важливі Igualmente — це тонкі позначки на космічному мікрохвильовому фоні, космічна скам’янілість, яка представляє перше світло Всесвіту, що залишилося з того часу, коли космосу було лише 380 000 років.
Чому це має значення
Фізики Para, які доводять концепцію квантової гравітації, еквівалентні Santo Graal. Preencheria розрив між нашим поясненням Всесвіту у величезних космічних масштабах, керованих загальною теорією відносності, і в крихітних масштабах, керованих квантовою фізикою. Durante Десятиліттями вчені шукали єдину теорію, яка працює на обох сторонах.
Afshordi підкреслив, що якщо майбутні спостереження виявлять правильний малюнок первісних гравітаційних хвиль або інших відмітних знаків у космічному мікрохвильовому фоні, це дасть можливість перевірити, чи правильна ця картина раннього Всесвіту. Caso інакше може знадобитися більш звичайне пояснення.
Дослідження являє собою відносно мінімальне розширення теорії Einstein, але воно може внести значний внесок у вирішення глибокої проблеми походження нашого космосу. Наукове співтовариство з інтересом стежить за подальшими кроками цього дослідження.