Teóriu „všetkého“ máme po 100 rokoch na dosah. Prelomová štúdia búra hranice fyziky a vesmíru
Už vyše sto rokov vedci snívajú o tom, že sa „teória všetkého“ objaví na obzore. Jediný fyzikálny rámec, ktorý by dokázal vysvetliť všetky známe sily vo vesmíre. Tri z nich, elektromagnetickú, slabú a silnú jadrovú interakciu, sa podarilo spojiť do takzvaného štandardného modelu vďaka kvantovej teórii poľa. Štvrtá sila, gravitácia, stále stojí bokom. Jej opis, zakotvený v Einsteinovej všeobecnej teórii relativity, je nezlučiteľný s kvantovou mechanikou, pretože nevychádza z polí, ale z geometrie časopriestoru.
Vedci z Aaltovej univerzity teraz prišli s novou teóriou, ktorá by mohla prelomiť túto bariéru. Namiesto toho, aby gravitáciu opisovali ako zakrivenie časopriestoru, zaviedli nový matematický koncept. Ten dostal pomenovanie časopriestorové dimenzionálne pole, ktoré podľa nich môže prirodzene generovať gravitačné pole prostredníctvom svojich symetrií.
Rovnako ako ostatné základné sily vznikajú zo symetrií v štandardnom modeli, gravitácia by mohla v tomto prístupe vyplývať z geometrickej štruktúry samotného priestoru. Na tému upozornil portál Interesting Engineering.
Renormalizovateľná kvantová gravitácia
Kľúčovým aspektom novej teórie je jej renormalizovateľnosť, teda schopnosť zbaviť sa nekonečných hodnôt, ktoré sa objavujú pri kvantových výpočtoch. Väčšina doterajších pokusov o kvantovú gravitáciu stroskotala práve na tom, že výpočty nedávali zmysluplné výsledky. Nový rámec z Aaltovej univerzity však umožňuje získať konečné a dobre definované hodnoty aspoň do prvého rádu.
Teória tak poskytuje elegantný a fyzikálne konzistentný spôsob, ako zaradiť gravitáciu do spoločného kvantového jazyka so zvyškom fyziky. Dôležitý je aj fakt, že v klasickom (nekvantovom) limite vedie nový model k tzv. teleparalelnej gravitácii, ktorá je matematicky rovnocenná s Einsteinovou teóriou relativity. To znamená, že pri popise bežnej gravitačnej reality, napríklad pohybu planét alebo správania sa čiernych dier, dáva nový model rovnaké výsledky ako všeobecná relativita.
Výhľad do budúcnosti
Hoci je táto teória zatiaľ v štádiu konceptu, autori veria, že ide o zásadný krok smerom k úplnej kvantovej teórii gravitácie.
„Ak sa ukáže, že tento prístup vedie k plnohodnotnej kvantovej teórii gravitácie, mohli by sme získať odpovede na otázky týkajúce sa singularít čiernych dier či samotného počiatku vesmíru,“ uvádza hlavný autor štúdie Mikko Partanen.
Tím plánuje rozšíriť výpočty aj nad rámec prvého rádu, čo by umožnilo ešte presnejšie modelovanie a odstránenie nekonečných hodnôt v ďalších úrovniach výpočtu. Zároveň je pozoruhodné, že teória nevyžaduje zavádzanie nových fyzikálnych parametrov, čím si zachováva teoretickú jednoduchosť a estetiku, ktorá je vo vede často znamením správnej cesty.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
Jadro Zeme ukrýva palivo na tisícky rokov. Ak ľudstvo prekoná výzvu, čaká ho neobmedzený pokrok
NASA netuší, čo sa to deje. Slnko spustilo oveľa ničivejší proces, než by mal byť
Vedci vytvorili nový „disk“, aký svet nevidel. Má extrémne úložisko ako 36-tisíc počítačov
Mesiac sa od Zeme vzďaľuje čoraz viac. Toto sa s ním stane v budúcnosti
Vedci prišli s alarmujúcim zistením: Zabudnutá rakovina naberá na sile, je mimoriadne agresívna
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Ministerka Šimkovičová skončila v nemocnici. Zdravotný stav zostáva nejasný
Pokuty až 5 000 eur: Slováci často netušia, že bežným kúrením porušujú zákon
Fico „na čele pelotónu“: Zarába 8-násobok priemernej mzdy, prekonal ho len jeden politik (REBRÍČEK)
MIMORIADNE: Policajti NAKA bez obvinení, generálny prokurátor Žilinka ich zrušil
Infarkt si vyberá obete medzi mladými. Vedci odhalili prekvapivé spúšťače, ktoré lekári často prehliadajú
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Hovoria o najlepšom filme posledných rokov. Oscarové prekvapenie je konečne online
- Česi pochopili krízu v Európe. Začali s modernizáciou, ktorá im zaručí energetickú nezávislosť
- Slovákom leží v zuboch dodnes. Toto je príbeh filmu, kvôli ktorému Habera zažaloval Tarantinovho žiaka
- Má dosiahnuť rýchlosť 4 000 km/h. Čína postavila levitujúci vlak, ktorý pochová lietadlá (+video)
- Ukrajina ide rozpútať peklo pre Rusov: Nasadí nezastaviteľné zbrane s dlhým doletom
-
- Na Slovensku odštartovala nová TV stanica. Dá sa pozerať úplne zadarmo a je v HD kvalite
- Má dosiahnuť rýchlosť 4 000 km/h. Čína postavila levitujúci vlak, ktorý pochová lietadlá (+video)
- Nič podobné nenašli vyše 150 rokov. Záhadný kameň v Egypte odhalil „posolstvo“ staré 2263 rokov
- Európska únia nezruší zákaz spaľovákov. Chystá však niečo, čo výrazne zniží ceny elektromobilov
- Na objavenie čakal 140 miliónov rokov. 15 km pod Európou našli vedci stratený svet
-
- Na objavenie čakal 140 miliónov rokov. 15 km pod Európou našli vedci stratený svet
- Na Slovensku odštartovala nová TV stanica. Dá sa pozerať úplne zadarmo a je v HD kvalite
- Pošlú ich rovno do šrotu. Kontroverzná regulácia Európskej komisie o autách je na spadnutie
- Nič podobné nenašli vyše 150 rokov. Záhadný kameň v Egypte odhalil „posolstvo“ staré 2263 rokov
- Má dosiahnuť rýchlosť 4 000 km/h. Čína postavila levitujúci vlak, ktorý pochová lietadlá (+video)
Nečakaná krajina zbrojí na úroveň veľmocí. Od Izraelu kúpila zbrane za vyše 2 miliardy eur
Nenápadný faktor nás oberá o miliardy eur: Európska únia je pod tlakom extrémnych javov, ničia ekonomiku štátov
Slováci v tom majú jasno: Táto vec najviac znečisťuje ovzdušie v našej krajine
Americký gigant má na krku vážny problém. Na pôde východnej mocnosti porušil dôležitý zákon
Izolujú sa od sveta. Táto krajina svoj jadrový status zakotvila v zákone, Západ je v obavách
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP