Ключом к примирению непримиримых краеугольных камней современной физики — квантовой теории поля и теории гравитации Эйнштейна — стало описание гравитации в рамках подходящей калибровочной теории, в которой частицы взаимодействуют друг с другом посредством поля, сообщает Phys.

Самое известное калибровочное поле — это электромагнитное поле. Когда электрически заряженные частицы взаимодействуют друг с другом, они взаимодействуют через него, пояснили авторы статьи, физики из Университета Аалто. Поэтому, когда у нас есть частицы, обладающие энергией, они будут взаимодействовать по причине наличия энергии. И эти взаимодействия будут происходить посредством гравитационного поля.

Долгое время перед физиками стояла задача найти калибровочную теорию гравитации, которая была бы совместима с калибровочными теориями трех других фундаментальных сил — электромагнитной силы, слабого взаимодействия и сильного взаимодействия. Стандартная модель физики элементарных частиц — это калибровочная теория, описывающая эти три силы, и она обладает определенными симметриями.

«Основная идея заключается в том, чтобы получить теорию гравитационного калибра с симметрией, аналогичной симметриям стандартной модели, вместо того, чтобы основывать теорию на совершенно ином виде пространственно-временной симметрии общей теории относительности», — сказал Микко Партанен, ведущий автор исследования.

Хотя теория многообещающая, ее авторы отмечает, что они еще не доказали ее окончательно. В ней применяется метод перенормировки, математический способ работы с бесконечностями, которые появляются в расчетах. Пока что Партанен и Тулкки показали, что метод работает до определенной точки — для так называемых членов «первого порядка», — но им нужно убедиться, что бесконечности можно исключить на протяжении всех расчетов. На это может уйти несколько лет, только после этого доказательство теории будет готово.

А пока ученые опубликовали свою теорию в том виде, в котором она находится сейчас, чтобы познакомить с ней научное сообщество и проверить свои выкладки.

Попытки объединить общую теорию относительности с квантовой механикой был и прежде, но профессор физики и математики Жинестра Бьянкони пошла еще дальше и предположила, что «гравитация возникает из энтропийного действия, связывающего поля материи с геометрией». Проще говоря, гравитация сама по себе не является фундаментальной силой, а возникает как результат взаимодействия материи с геометрией пространства.