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
PET fľaše sa menia na prekvapivú zbraň. Vedci hovoria o riešení klimatickej krízy
Vedci odkryli kameň a neverili vlastným očiam. Našli mimoriadne vzácny 2200-ročný poklad
Má výkon ako 10 miliónov notebookov. Nemci spustili najvýkonnejší počítač v Európe
Krutá daň 1000 jadrových bômb. USA naozaj stavali raketu s hmotnosťou 8 miliónov ton
Vedcom padla sánka. 4 757 metrov pod ľadom Antarktídy objavili stratený svet
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Vedci objavili prekvapivé spojenie medzi baktériami a nespavosťou. Mikróby rozhodujú o kvalite tvojho spánku
Konsolidácia zasiahne peňaženky všetkých: Minister Kamenický predstavil balík
Michal Šimečka varuje pred útokom na pravoslávne tradície. Fico vraj plánuje zrušiť dôležitý sviatok
MIMORIADNE: V Bratislave našli 230-kilogramovú leteckú bombu, polícia evakuuje budovy
Obľúbenú destináciu zasiahlo silné zemetrasenie: Otrasy cítili až v hlavnom meste
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Vedcom padla sánka. 4 757 metrov pod ľadom Antarktídy objavili stratený svet
- Veľmoc našla ložisko mimoriadne vzácnej suroviny. Má astronomickú hodnotu
- Nová rana pre vodičov. Ak nemáš splnenú túto podmienku, auto ti na STK neprejde
- Nemci na diaľnici prekvapili: Hoci môžu jazdiť neobmedzenou rýchlosťou, toto je realita
- Európske automobilky sa otriasajú. Šéf Stellantisu poslal Bruselu tvrdý odkaz, čas sa kráti
-
- Vedcom padla sánka. 4 757 metrov pod ľadom Antarktídy objavili stratený svet
- Na Slovensko prichádza najlepšie hodnotený seriál celého roka. Ponúkne ho jediná služba
- Zbraň budúcnosti zlyhala na plnej čiare. Arabi testovali čínsky laser a ostali totálne zarazení
- Európske automobilky sa otriasajú. Šéf Stellantisu poslal Bruselu tvrdý odkaz, čas sa kráti
- Veľmoc našla ložisko mimoriadne vzácnej suroviny. Má astronomickú hodnotu
-
- Vedcom padla sánka. 4 757 metrov pod ľadom Antarktídy objavili stratený svet
- Nič lepšie vraj na Netflixe tento rok neuvidíš. Hrozivo aktuálny film ohromil kritikov, 11 minút mu tlieskali v stoji
- Susedná krajina kupuje ničivé zbrane za 1,4 miliardy eur. Moskve poslali jasný odkaz
- Zbraň budúcnosti zlyhala na plnej čiare. Arabi testovali čínsky laser a ostali totálne zarazení
- Na Slovensko prichádza najlepšie hodnotený seriál celého roka. Ponúkne ho jediná služba
Prekvapenie: Európske automobilky úspešne plnia prísne emisie EÚ, zaostáva len slávna značka
Nemecký politik chce zrušiť zákaz spaľovacích motorov. Prehliadame vraj dostupnú alternatívu pre spaľováky
Inšpiroval ich Kotlár? Nemecko spúšťa vyšetrovanie pandémie COVID-19
AKTUÁLNE: NCZI hlási veľký výpadok. Nefungujú všetky elektronické služby
Rusi sa zrejme vrátia na Slovensko. Fico ich chce zapojiť do jadrového projektu desaťročia
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP