Квантова гравітація: вчений роз'яснює, яким чином чорні діри можуть сприяти розробці універсальної теорії.

Теорія струн продовжує бути найперспективнішою претенденткою на звання теорії всього, і її можна дослідити, аналізуючи чорні діри.

Теорія струн вважається найперспективнішим кандидатом на роль універсальної теорії, яка могла б об'єднати субатомний світ, що описується квантовою фізикою, і простір-час у великих масштабах, що регулюється загальною теорією відносності Альберта Ейнштейна. Наразі ці дві теорії не можуть бути узгоджені, і основна проблема полягає у гравітації. Щоб інтегрувати гравітаційні сили, які є незначними в субатомному масштабі, теорія струн припускає, що Всесвіт складається з надзвичайно малих одновимірних струн, вібрації яких створюють відомі нам частинки. Проте існує труднощі з перевіркою багатьох прогнозів, які виходять із теорії струн. Водночас фізик-теоретик Маріка Тейлор з Бірмінгемського університету у Великій Британії вважає, що, поєднуючи теорію струн з спостереженнями чорних дір, можна розробити теорію квантової гравітації або навіть універсальну теорію, як повідомляє Live Science.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

На думку Тейлор, теорія струн об'єднує всі основні сили Всесвіту і дозволяє пояснити гравітацію. Проте існує безліч явищ і спостережень, які залишаються незрозумілими в рамках існуючих теорій, таких як квантова механіка та теорія відносності Ейнштейна. Це підкреслює необхідність розробки єдиної теорії, яка змогла б синтезувати основні фізичні концепції, що суперечать одна одній.

Теорія струн аналізує динаміку взаємодій об'єктів не в концепції точкових частинок, а як одновимірні квантові струни, які мають протяжність. Ця теорія об'єднує концепції квантової механіки та теорії відносності, розробленої Ейнштейном. Фізики вважають, що на основі цієї теорії можна розробити модель квантової гравітації.

Основний постулат теорії струн, яка насправді об'єднує кілька різних теорій, полягає в тому, що кожна частинка насправді є маленькою струною, і вібрації цих струн відповідають різним елементарним частинкам.

"Зазвичай ми вважаємо, що гравітаційні сили та фізика елементарних частинок є абсолютно різними концепціями. Однак тепер ми усвідомлюємо, що між ними існує зв'язок," — зазначає Тейлор.

Тейлор вважає, що перевірити правильність припущень теорії струн можна за допомогою вивчення чорних дір і їхніх злиттів, під час яких виробляються гравітаційні хвилі.

"З огляду на те, що ми починаємо отримувати все більше інформації про злиття чорних дір, це чудова можливість для виявлення нових, досі невідомих аспектів фізики", -- зазначає Тейлор.

На думку дослідниці, чорна діра функціонує як надзвичайно потужний квантовий комп'ютер. Коли об'єкт потрапляє в її внутрішній простір, інформація про нього зберігається аналогічно тому, як дані зберігаються на жорсткому диску квантового комп'ютера. Випаровування чорної діри через Гокінгове випромінювання можна розглядати як реалізацію квантового обчислювального процесу.

"Уявіть собі поверхню чорної діри як диски квантового комп'ютера. Це може бути важким для сприйняття, але на цій поверхні насправді зберігається інформація," - зазначає Тейлор.

На думку науковця, теорія струн представляє собою комплекс концепцій у межах фундаментальної фізики. Існує дуже мала ймовірність того, що з’явиться беззаперечний доказ, який би спростував її правильність. Саме ця теорія має потенціал для розвитку теорії квантової гравітації або загальної теорії всього.

Як повідомляв Фокус, над територією США згоріли китайський супутник і космічна ракета. Протягом останніх днів два непрацюючі китайські апарати впали на Землю в районі Північної Америки.

Фокус також повідомляв, що вчені-фізики виявили несподіване побічне явище, яке б вплинуло на людину, якби вона мала можливість подорожувати назад у часі.