10 тайн пространства-времени, кои сумеет решить квантовая гравитация

    Общественная теория относительности Эйнштейна, в какой гравитация рождается вследствие искривления пространства-времени, замечательна. Она существовала доказана с неописуемым уровнем точности, в энных вариантах перед началом пятнадцати символов опосля запятой. Одним из самых увлекательных ее пророчеств существовало существование гравитационных волн: ряби в пространстве-времени, которая вакантно распространяется. Недавно эти волны были пойманы сенсорами LIGO и VIRGO.

    И тем не менее бытует не мало вопросцев, ответов на кои у нас пока что нет. Квантовая гравитация могла бы посодействовать них определить.

    Мы знаем, что общественная теория относительности неполна. Она ладно проявляет себя, когда квантовые спецэффекты пространства-времени вконец неприметны, а уж это же в большинстве случаев. Однако когда квантовые спецэффекты пространства-времени стают крупными, нам востребована теория лучше: теория квантовой гравитации.

    Иллюстрация ранешней Вселенной, состоящей из квантовой пены, когда квантовые флуктуации были большими и проявлялись на мелких масштабах

    Так как мы пока что и не составили теорию квантовой гравитации, мы и не знаем, что этакое место и время. У нас существуют несколько благоприятных теорий для квантовой гравитации, однако ни одна из их и не общепринята обширно. Все же, исходя из имеющихся подходов, мы можем представить, что может произойти с местом и временем в теории квантовой гравитации. Физик Сабина Хоссфендер собрала десять необыкновенных примеров.

    1) В квантовой гравитации в пространстве-времени будут одичавшие флуктуации даже в отсутствие вещества. В квантовом мире вакуум ни разу и не пребывает в состоянии покоя, равно как только и место и время.

    На самых минимальных квантовых масштабах Вселенная возможно наполнена крохотными микроскопичными темными прорехами с малыми толпами. Эти прорехи умеют сливаться либо расширяться вовнутрь в очень увлекательной манере

    2) Квантовое пространство-время возможно наполнено микроскопичными темными прорехами. Наиболее тамошнего, в нем умеют быть червоточины либо рождаться детские вселенные – как только мизерные пузырьки, кои отрываются от материнской вселенной.

    3) И так как это же квантовая теория, пространство-время может выполнять все это же сразу. Оно может сразу производить детскую вселенную не производить ее.

    Ткань пространства-времени возможно совсем и не тканью, а уж состоять из дискретных компонент, кои только кажутся нам непрерывной тканью на большенных макроскопических масштабах.

    4) В большинстве подходов к квантовой гравитации, пространство-время и не фундаментально, а уж состоит из чего-то гораздо. Это же умеют быть струны, петли, кубиты либо вариации «атомов» пространства-времени, кои рождаются в подходах с конденсированной материей. Отдельные компоненты можно разобрать только с применением высочайших энергий, намного превосходящих те самый, что доступны нам на Планете земля.

    5) В энных подходах с конденсированной материей пространство-время владеет качествами жесткого либо водянистого туловища, другими словами возможно эластичным либо вязким. Ежели это же вправду эдак, неминуемы наблюдаемые последствия. Физики в текущее время отыскивают следы схожих спецэффектов в странствующих крупицах, другими словами в свете либо электронах, кои добираются к нам из дальнего космоса.

    Схематическая анимация непрерывного луча света, рассеиваемого призмой. В энных подходах к квантовой гравитации место может выступать как только дисперсионная среда для разнообразных длин волн света

    6) Пространство-время может оказывать влияние на то, как только свет сквозь него проходит. Оно может не быть целиком прозрачным, или же свет различных оттенков может двигаться с разной скоростью. Ежели квантовое пространство-время оказывает влияние на распространение света, это же тоже можно будет следить в грядущих опытах.

    7) Флуктуации пространства-времени умеют разрушать способность света от удаленных источников производить интерференционные картины. Этот спецэффект отыскивали не отыскали, по последней мере в зримом спектре.

    Свет, проходящий сквозь две толстые щели (сверху), две стройные щели (посередине) либо одну толстую щель (снизу), показывает интерференцию, указывающую на его волновую природу. Однако в квантовой гравитации некие ожидаемые интерференционные характеристики умеют быть невозможны

    8) В областях мощной кривизны время может преобразовываться в место. Это же может происходить, к примеру, снутри темных дыр либо при огромном взрыве. В этаком случае узнаваемое нам пространство-время с тремя пространственными и измерениями и одним временным может преобразовываться в четырехмерное «евклидово» место.

    Соединение двух различных мест в пространстве либо времени сквозь червоточину останется только теоретической мыслью, однако она возможно не попросту увлекательной, да и неминуемой в квантовой гравитации

    Пространство-время возможно нелокально сопряжено с крохотными червоточинами, пронизывающими всю вселенную. Этакие нелокальные стыки обязаны существовать во любых подходах, чья базисная структура и не является геометрической вроде графа либо паутине. Это же сопряжено с тем самым, что в этаких вариантах понятие «близости» будет и не базовым, а уж вытекающим и неидеальным, эдак что удаленные области умеют быть случаем связанными.

    10) Может быть, дабы сплотить квантовую теорию с гравитацией, нам надо обновить и не гравитацию, а уж саму квантовую теорию. Ежели это же эдак, последствия будут далековато идущими. Так как квантовая теория покоится в базе любых электрических механизмов, ее пересмотр откроет совсем новейшие способности.

    Хотя квантовая гравитация частенько рассматривается как только чисто теоретическая мысль, бытует огромное количество способностей для проведения экспериментальной проверки. Все мы путешествуем сквозь пространство-время каждый денек. Его осознание может сконфигурировать нашу жизнь.