Происхождение Вселенной

Гравитация Хоравы

Физики, пытающиеся примирить гравитацию с квантовой механикой, приветствовали теорию, появившуюся «на кончике пера», которая может все упростить. Пространство-время представляет собой концепцию, которая хорошо нам послужила, но если физик Пётр Хорава прав, то это всего лишь мираж. Хорава, который работает в Калифорнийском университете в Беркли (штат Калифорния, США), хочет разорвать эту ткань и освободить время и пространство друг от друга.

Одной из ключевых идей теории относительности является симметрия Лоренца: все наблюдатели, двигающиеся с постоянной скоростью, выражают согласие по поводу законов физики и положения событий в пространстве-времени. Но что если эта симметрия есть не фундаментальное свойство природы, а нечто, возникшее в процессе охлаждения Вселенной после огненного шара Большого взрыва?

В 2009 году Хорава внес исправления в уравнения Эйнштейна, удалив симметрию Лоренца. К его удовольствию, это привело к системе уравнений, описывающих гравитацию с тех же самых квантовых позиций, которые справедливы и для других фундаментальных сил природы: гравитация возникает как сила притяжения благодаря квантовым частицам, называемым гравитонами, так же как электромагнитное взаимодействие переносится фотонами.

Гравитацию Хоравы можно изучать с помощью того же самого математического аппарата, который был разработан для трех других фундаментальных взаимодействий природы. Отчасти поэтому эта идея с таким увлечением была подхвачена многими физиками. Она могла помочь разрешить застарелую проблему темной материи. Когда Синдзи Мукойяма из Токийского университета (Япония) вывел уравнения движения из теории Хоравы, он обнаружил, что в них присутствует новый член, которого не было в уравнениях, выводимых из общей теории относительности, и что этот новый член имитирует свойства темной материи. В зависимости от его значения мы можем либо частично, либо почти полностью избавиться от темной материи.

С темной энергией, в отличие от темной материи, так просто разобраться не получается. Теории физики элементарных частиц предсказывают, что концентрация темной энергии должна быть на 120 порядков больше, чем наблюдаемое значение. Но теория Хоравы содержит параметр, который можно плавно подстроить, чтобы уменьшить энергию вакуума, предсказываемую физикой элементарных частиц.

По-разному одинаковые