Vědci navrhují kvantovou gravitaci k vysvětlení zrodu vesmíru

Pesquisadores vedený Niayesh Afshordi, z Universidade z Waterloo, představil novou teorii, která by mohla vyřešit jednu z největších záhad fyziky: co se stalo v prvních okamžicích Big Bang. Návrh nazvaný Gravidade Quântica Quadrática zpochybňuje obecnou relativitu Einstein tím, že navrhuje, že gravitace, když je rozšířena na extrémně vysoké energie, může vysvětlit zrození vesmíru bez potřeby nekonečných singularit.

Obecná teorie relativity, vyvinutá před více než stoletím, funguje perfektně v mnoha situacích. Ale při aplikaci na Big Bang to selže. Naquele moment, teorie předpovídá nemožné podmínky: nekonečnou hustotu, zakřivení a teplotu. Segundo Afshordi, to znamená, že Einstein vynechal něco ze své rovnice.

Neúplnost klasické gravitace

Tradiční teorie Big Bang začíná gravitací Einstein a poté přidává další přísady, hlavně hypotetické „inflační pole“, aby vysvětlila počáteční rychlou expanzi vesmíru. Je to jako zalepit díru v nedostatečné teorii.

Práce týmu se ptá, zda některé z tohoto chování může pocházet přímo ze samotné gravitace, jakmile se rozšíří na práci při extrémně vysokých energiích. Namísto toho, aby Big Bang považovali za bod, kde rovnice selhávají, vědci studují teorii, ve které gravitace již obsahuje nezbytné ingredience pro konzistentní popis této ultraprimordiální fáze.

Afshordi vysvětlil koncept „ultrafialové úplnosti“: teorie, která zůstává úplná a konzistentní i při libovolně vysokých energiích. Týmem navrhované rozšíření obnovuje model rané kosmické inflace a zároveň potenciálně odstraňuje problematický koncept rané singularity.

Como teorie funguje

Gravidade Quântica Quadrática zásadně nově definuje, jak rozumíme síle, která řídí vesmír v jeho nejmenších měřítcích. Teorie velmi dobře odpovídá současným pozorovacím datům, v některých případech lépe než mnoho standardních inflačních modelů.

Nejvíce vědce překvapilo, jak přirozeně se objevila fáze podobná inflaci, jakmile byla teorie zpracována v konzistentním vysokoenergetickém kontextu. Normalmente, vědci považují inflaci za něco, co je třeba přidat ke gravitaci. Aqui, vzniká přirozeně ze samotné gravitace.

Leia Também

Bosch vydává aktualizaci, která od 4. května zvyšuje točivý moment motoru CX na 120 Nm

Nioh 3 dosáhne 86 bodů na Metacritic a získá slevu až 33 € na PS5

Xiaomi připravuje Smart Band 10 Pro se zvětšenou obrazovkou a keramickým tělem

• Gravidade Quântica Quadrática udržuje konzistenci při libovolně vysokých energiích
• Recupera raný model kosmické inflace bez singularit
• Dobře zapadá do aktuálních pozorovacích dat
• Reduz potřebuje další předpoklady o raném vesmíru
• Oferece elegantnější přístup k problému kosmického původu

Testes pozorování v budoucnu

Dalším krokem týmu je zlepšit pozorovací předpovědi modelu a pečlivě je porovnat s budoucími daty. Výzkum sleduje dva hlavní směry: teoretický a observační.

Na teoretické frontě chtějí vědci lépe porozumět struktuře kvantové gravitace a otestovat robustnost závěrů nad rámec zjednodušeného scénáře, který studovali. Z hlediska pozorování potřebují učinit jasnější předpovědi pro prvotní gravitační vlny a další stopy raného vesmíru.

Pozorovací důkazy, které by mohly potvrdit teorii týmu, pocházejí z některých nejstarších pozorovatelných signálů ve vesmíru. Vlny Pequenas v časoprostoru, nazývané prvotní gravitační vlny, nesou přímou informaci o Big Bang. Důležité Igualmente jsou jemné značky na kosmickém mikrovlnném pozadí, kosmické fosílii, která představuje první světlo vesmíru, které zbylo z doby, kdy byl vesmír starý pouhých 380 000 let.

Proč na tom záleží

Fyzikové Para dokazují, že koncept kvantové gravitace je ekvivalentní Santo Graal. Preencheria mezera mezi naším vysvětlením vesmíru na obrovských kosmických měřítcích, řízených obecnou relativitou, a na malých měřítcích, řízených kvantovou fyzikou. Durante Po celá desetiletí vědci hledali jednotnou teorii, která by fungovala na obou koncích.

Afshordi zdůraznil, že pokud budoucí pozorování odhalí správný vzor prvotních gravitačních vln nebo jiných rozlišovacích znaků na kosmickém mikrovlnném pozadí, poskytne to způsob, jak otestovat, zda je tento obraz raného vesmíru správný. Caso jinak může být nutné konvenčnější vysvětlení.

Výzkum představuje relativně minimální rozšíření teorie Einstein, ale takové, které má potenciál významně přispět k vyřešení hlubokého problému našeho kosmického původu. Vědecká komunita se zájmem sleduje další kroky tohoto vyšetřování.