Новая попытка объединить квантовую теорию поля и ОТО

США

• Наука

С вакуумом творится что-то непонятное. Имеющиеся рассчеты утверждают, что там скрывается целая гора энергии, а на деле мы не находим ничего. Очередная попытка объяснить суть вещей предпринята Стивеном Карлипом (Steven Carlip) из Калифорнийского университета. И все дело в извечном вопросе соединения несоединимого. Статья ученого опубликована в издании Physical Reviews Letters.

В науке долгое время пытаются объединить Общую теорию относительности и квантовую теорию поля. Но если первая относится к макромиру и применяется, в основном, в масштабах космоса, то вторая имеет дело с микроуровнем и используется для описания поведения элементарных частиц. Эти две облати почти не пересекаются, а потому всякая попытка объединить теории приводит к странным и неоднозначным результатам.

Так гибридная модель Стивена Хокинга, хоть и не стала решением задачи, позволила открыть излучение черных дыр. Правда впрямую его не видели, но эксперимент подтвердил его вероятность. А модель, предложенная в прошлом веке, позволила Джону Уилеру ввести понятие пространственно-временной пены. Согласно нему, вакуум непрерывно порождает пары виртуальных частиц, которые тут же аннигилируют. При этом их энергия тем больше, чем меньшую область пространства мы рассматриваем. Тогда чисто теоретически получается, что на бесконечно малом объеме величина энергии становится бесконечно большой.

Но огромная энергия, по ОТО, должна сопровождаться гравитационным искривлением пространства-времени. В конечном итоге на малом участке мы получаем нечто вроде бурлящей пены из черных дыр и кротовых нор. И каждая ее ячейка расширяется или сжимается с большим ускорением. Через какой-то промежуток времени сжимающиеся ячейки исчезают совсем, а расширяющиеся тут же порождают новую пену.

Путем сложных умозаключений Карлип приходит к выводу, что все это происходит на микроуровне. А макроуровень ничего связанного с этим не ощущает. Потому и наблюдатели ничего не находят. В конечном итоге получилось, что на современном этапе ОТО и квантовая теория поля так и не собиаются объединяться в единую теорию всего. А жаль...

Вера Максимова, 04.10.2019 10:27