Структура пространства-времени может напоминать радугу – ученые

Физики из Польши обнаружили, что все модели Вселенной, которые включают в себя квантовые теории гравитации, по структуре пространства-времени будут похожи на радугу, в которой все частицы обладают разной энергией. Результаты работы исследователей были опубликованы в журнале Physical Review Letters.

По словам Ержи Левандовского из университета Варшавы, "два года назад мы показали, что в наших квантовых космологических моделях разные виды частиц по-разному взаимодействовали со структурой пространства-времени. Оказалось, что все на самом деле еще сложнее – мы выяснили, что существует всеобщий механизм, благодаря которому структура пространства-времени для каждой частицы меняется вместе с ее энергией".

Левандовски с коллегами на протяжении последних нескольких лет пытаются объединить квантовую теорию гравитации и общую теорию относительности Эйнштейна для того, чтобы объяснить, как притяжение работает на микро и макроуровнях.

В соответствии с теорией относительности, сила гравитации проявляется в том, как сильно искривляется пространство и время в окрестностях и под действием любых объектов, обладающей ненулевой массой. Авторы статьи описали взаимодействие материи с гравитацией, используя простейшую компьютерную модель, включавшую в себя всего два параметра – гравитационное поле и один тип материи.

Результаты рассчетов физиков показали, что все частицы, чьи энергии отличались даже на небольшие значения, взаимодействовали с гравитационным полем на квантовом уровне по-разному. То есть, если бы частицы обладали зрением и могли видеть линии гравитационного поля, то они бы видели разную картинку.

Подобная "радуга", как ее называют ученые, практически невидима для нас сегодня, и ее принципиально невозможно увидеть при помощи приборов – для этого потребуется энергия, в миллионы миллиардов раз превышающая ту, которую развивает БАК.

Ранее физики попробовали объяснить пространственную трехмерность Вселенной и указать на возможные причины ее раннего инфляционного расширения. По мнению ученых, структура Вакуума на ранних стадиях развития Вселенной представляла собой сеть плотно заузленных и связанных между собой силовых трубок. Ученые предполагают, что они сформировались в ходе КХД-подобного космологического фазового перехода. Наблюдаемую трехмерность пространства ученые объяснили топологической устойчивостью сети из одномерных силовых трубок, а инфляционную стадию эволюции Вселенной - высвобождением энергии, сопровождающем расширение сети трубок и ее охлаждением.