Британські фізики поставили під сумнів фундаментальність гравітації

Гравітація, яку традиційно вважають фундаментальною силою природи, може бути лише похідним явищем — таку гіпотезу висунула фізикиня та математик Джинестра Б’янконі з Університету королеви Марії в Лондоні. У своїй роботі вона пропонує, що гравітація виникає з ентропії — міри невпорядкованості системи, — що відкриває шлях до поєднання загальної теорії відносності Ейнштейна з квантовою механікою.

У моделі використовується поняття квантової відносної ентропії, яке дозволяє вимірювати відмінності між квантовими станами. Простір-час у цьому підході розглядається як квантовий оператор, що активно впливає на квантові стани. Таким чином, гравітація постає не як наслідок викривлення простору-часу масою, а як результат змін у квантовій інформації.

Візуалізація взаємодії між двома квантовими геометріями. Джерело: Лондонський університет Квін Мері

Б’янконі вводить нове поняття — G‑поле, векторне поле, яке має напрям і силу та пов’язує матерію з геометрією простору. Це дозволяє пояснити гравітацію як колективну поведінку квантових станів, а не окрему силу.

Такий підхід може допомогти вирішити одну з головних проблем сучасної фізики — узгодження загальної відносності, що описує великомасштабну структуру Всесвіту, з квантовою механікою, яка діє на мікрорівні. Крім того, модель пропонує нове бачення природи темної матерії: якщо гравітація має частинкову природу, G‑поле може пояснити її вплив без необхідності у гіпотетичних частинках.

Дослідниця також зазначає, що її концепція дозволяє пояснити космологічну константу — постійну швидкість розширення Всесвіту, яка досі залишається предметом суперечок між теорією та спостереженнями. Нове дослідження відкриває перспективи для створення єдиної теорії, здатної описати як макросвіт, так і квантову реальність.