Tweeter button Facebook button Youtube button

Пространство непрерывно. Квантовую гравитацию следует искать в другом месте

26/08/2012
By

print
Увязать квантовую гравитацию с общей теорией относительности можно тремя способами — с помощью теории струн,  гипотезы петлевой квантовой гравитации или модели нулевой Вселенной.

Вторая теория утверждает, что пространство и время (или даже пространство-время) состоят из дискретных частей — маленьких квантовых ячеек, определённым способом соединённых между собой. На малых масштабах времени и размерности они создают пёструю, дискретную (квантовую по свойствам) структуру пространства, а на больших — плавно переходят в непрерывное (хотя и состоящее из дискретных элементов) и гладкое пространство-время.

Хотя многие космологические модели могут описать поведение Вселенной только после Большого взрыва (планковское время), петлевая квантовая гравитация распространяет своё влияние в том числе на момент самого взрыва, а теоретически и на некие процессы, происходившие «до».

Если теория петлевой квантовой гравитации верна, то длина дискретных частей пространства равна планковской длине — менее триллионной части диаметра атома водорода. Вот только как её проверить? Ведь измерение положения физических объектов с точностью до планковской длины проблематично. Если мы хотим определить положение объекта и пошлём на него поток фотонов, то чем больше энергия фотонов, тем короче длина их волны и тем меньшую длину можно измерить при их помощи. Если же фотон будет иметь энергию, достаточную для измерения объектов размером с планковскую длину, он сколлапсирует в микроскопическую чёрную дыру.

Гамма-вспышка, произошедшая в 7 млрд световых лет, стала главным аргументом против идеи о дискретности пространства-времени. (Иллюстрация NASA / Zhang & Woosley.)

Гамма-вспышка, произошедшая в 7 млрд световых лет, стала главным аргументом против идеи о дискретности пространства-времени. (Иллюстрация NASA / Zhang & Woosley.)

Так считалось долгое время. Поэтому никто не пытался даже проверить теорию о дискретности пространства-времени. Теперь, однако, физик Роберт Немирофф из Мичиганского технологического университета (США) заявил, что такой способ есть. Просто для него нужно использовать фотоны предельно высоких энергий и огромное расстояние рассеивания — в миллиарды световых лет. Очевидно, на Земле такую экспериментальную установку не создать. Поэтому учёный обратился к результатам наблюдений космического гамма-телескопа «Ферми». В 2009 году с его помощью были зарегистрированы серии гамма-фотонов энергией более 1 ГэВ от источников GRB 080916C, GRB 090510A, GRB 090902B, и GRB 090926A.

Напомним: чем больше энергия фотона, тем меньше длина его волны и с тем меньшими объектами он взаимодействует. Хотя его размеры всё ещё намного больше планковской длины, при пропускании через огромное количество таких дискретных участков пространства-времени рассеивание отдельных фотонов одной гамма-вспышки будет неизбежно.

Прибытие последовательно регистрируемых гамма-фотонов от столь удалённых источников почти совпадало по времени, что исключает возможность их рассеивания. (Иллюстрация R. Nemiroff.)

Прибытие последовательно регистрируемых гамма-фотонов от столь удалённых источников почти совпадало по времени, что исключает возможность их рассеивания. (Иллюстрация R. Nemiroff.)

Если рассеивание гамма-фотонов налицо, то их пучок от одной вспышки должен приходить с большими промежутками между одиночными фотонами. Однако анализ г-на Немироффа этого не показал: они прибывали от вспышки, находящейся на удалении в 7 млрд световых лет, с разрывами всего в одну миллисекунду, и делали это систематически. Иными словами, нет рассеивания — нет и дискретности?

Именно этот вывод сделал Роберт Немирофф. То есть, конечно, в препринте он высказался осторожнее, но в интервью так прямо и заявил: «Мы показали, что Вселенная ”гладкая” [непрерывная, недискретная] в пределе планковской массы… Это означает, что нет никакой зыби [дискретности], которую можно обнаружить».

Если быть совсем точным, то в действительности показано лишь то, что пространство-время гладкое (недискретное) для планковской массы и слегка выше. Этого не вполне достаточно для опровержения теории квантовой петлевой гравитации, но о существенном ослаблении её позиций говорить в данном случае, бесспорно, можно.

Если же для обобщения квантовой гравитации и общей теории относительности воспользоваться моделью нулевой Вселенной, то, например, отпадает необходимость в сильном взаимодействии, которое в рамках модели превращается в один из эффектов квантовой гравитации.

По материалам Александра Березина

Источник Око

Tags: , , , ,

4 Responses to Пространство непрерывно. Квантовую гравитацию следует искать в другом месте

  1. Лариса on 29/08/2012 at 07:27

    А что такое пространство вообще? И что такое время? Пространство-время - фундамент, основа, каркас нашей вселенной. и физические свойства этого каркаса определяют свойства вселенной. Могут ли быть иными пространство и время - иными, отличными от нашего? Всё, нас окружающее пронизано пространством и временем, но мы очень мало знаем об этих основных составляющих. Гладкое или ячеистое пространство? Начитавшись современной научно-популярной литературы, я склоняюсь к мнению. что пространство всё же дискретно на уровне планковских размеров и не просто дискретно, а еще и многомерно, мне представляется, что ячеистость и многомерность структуры такого пространства и определяет свойства элементарных частиц - струн - пусть будет это название, коль оно уже существует. В самом деле - различие свойств элементарных частиц зависит от того, что они выкроены из различных кусков материи или материя одна, но различается внутреннее строение струн, их энергия и это зависит в том числе от ячеистой многомерной структуры пространства? Мне ближе второе...

    • admin
      admin on 26/09/2012 at 21:59

      Вы действительно слишком начитались. Поставьте во главу угла материю - и все встанет на свои места.

    • Виктор on 22/10/2012 at 22:57

      Лариса, бросьте этих ваших глупостей, как говорят в Одессе. Не читайте современную популярную литературу по физике. Она далека от истины. Там сплошные выдумки горделивого человеческого ума.
      Вот admin, мой тезка,  советует Вам поставить во главу угла материю. Он - материалист, поэтому для него темная материя - как бальзам на сердце. А я интуитивно не воспринимаю все темное и черное. Поэтому я Вам советую поставить во главу угла Бога, который создал этот мир всего приблизительно  10 тысяч лет назад. Кого послушаете?
      Думайте, анализируйте, сравнивайте. И молите Бога, чтобы Он открыл Вам истину. И честно: не женское это дело заниматься астрофизикой.
      Желаю успехов.

  2. Виктор on 22/10/2012 at 22:44

    admin! Вот Вам доказательство того, что свет есть не поток фотонов, а электромагнитная волна, Привожу цитату из комментируемой статьи:
    "Если рассеивание гамма-фотонов налицо, то их пучок от одной вспышки должен приходить с большими промежутками между одиночными фотонами. Однако анализ г-на Немироффа этого не показал: они прибывали от вспышки, находящейся на удалении в 7 млрд световых лет, с разрывами всего в одну миллисекунду, и делали это систематически. Иными словами, нет рассеивания — нет и дискретности?".

    Автор, конечно же, не посмел покуситься на идола, которому молятся большинство физиков - фотонную теорию, поэтому объяснил эксперимент как отсутствие дискретности пространства. Но напрашивается совсем другой вывод: из подчеркнутых слов с очевидностью вытекает, гамма-излучение является непрерывной волной, а не потоком фотонов. Но если это так, то непрерывная волна не может распространятся в дискретном пространстве. Другими словами, пространство также непрерывно.
    Вот видишь, дорогой тезка, как можно из одних и тех же экспериментальных результатов делать разные выводы. Конечный результат у нас одинаков: пространство непрерывно. Но у автора данной статьи свет - это поток фотонов, а у на свет - это электромагнитная волна. Но истина ведь одна!!! Как ты думаешь, кто из нас прав?

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

amplifier for 8 speakers
Алёна Петрова

ПОПУЛЯРНЫЕ

В началоВ начало
sonos multi-room music system zonebridge br100 sonos multi room music system zoneplayer zp120 + zp90 sonos multi-room music system zone bridge br100 box multi room speaker system airplay apple multi room speaker system