Спецпроекты
В МГУ уточнили масштаб нелокальности
В МГУ уточнили масштаб нелокальности
Новости
отправить
Задать вопрос
по материалу
 

На шаг ближе к «теории всего»

В МГУ уточнили масштаб нелокальности

В Государственном астрономическом институте имени П.К. Штернберга (ГАИШ) МГУ имени М.В. Ломоносова уточнили масштаб нелокальности в квантовом пределе общей теории относительности. В исследовании были использованы результаты экспериментов на Большом адронном коллайдере.

Общая теория относительности (ОТО) — самая на сегодняшний день успешная теория гравитации. Альберт Эйнштейн предложил её ещё в начале XX века, и последние эксперименты прямо или косвенно её подтверждают. Например, без её учета современные системы глобального позиционирования (GPS) не смогли бы достигнуть существующей точности. Одна из стоящих сейчас перед учёными задач — построить теорию квантовой гравитации, то есть объединить гравитационное взаимодействие и квантовую механику в областях, где гравитация сильна. Это позволит создать так называемую «теорию всего». Иначе говоря, объединить в одной теории все известные фундаментальные взаимодействия: гравитационное и электромагнитное, сильное и слабое.

Однако две физические теории, которые требуется связать воедино (квантовую механику и ОТО) опираются на разные наборы принципов. Квантовая механика описывает физические явления в микроскопических масштабах, например, свойства и поведение атомов, ионов, молекул и других систем с электронно-ядерным строением, и в макроскопических масштабах переходит в классическую механику. Она рассматривает эволюцию физических систем во времени на фоне внешнего пространства-времени. В ОТО же пространство-время само является динамической системой!

Учёные ГАИШ МГУ применили новый подход: для расчёта своей модели они использовали опыты по взаимодействию частиц на БАК. Величины, относящиеся к гравитации, измеренные на БАК, они вставляли в расчёты в виде дополнительных поправок.

С их помощью учёным удалось вывести ограничения на гравитационные параметры, предсказать появление так называемых «эффектов нелокальности» и их допустимый масштаб. Эти эффекты проявляются в квантовой механике — в ней принцип локальности, предсказывающий, что физическое состояние объекта нельзя изменить, не вступая с ним в непосредственный контакт, может нарушаться. Такой подход позволяет получать новую информацию о природе и структуре гравитационного взаимодействия.

«Мы пытаемся создать ещё один мост между физикой высоких энергий и современными теориями гравитации. Обнаруженные в создающейся теории квантовой гравитации новые эффекты мы применяем для расчёта нетривиальных эффектов, регистрируемых на Большом адронном коллайдере (БАК). Мы планируем продолжить работу по созданию большего количества моделей гравитации и поиск их проявлений в физике высоких энергий», — рассказал доктор физико-математических наук Станислав Алексеев, ведущий научный сотрудник ГАИШ МГУ, профессор кафедры Квантовой теории и физики высоких энергий Физического факультета МГУ.

Исследование проводилось совместно с Объединённым институтом ядерных исследований (ОИЯИ, г. Дубна), Университетом Сассекса (Англия) и Институтом теоретической физики Майнца (Университет им. Йоханнеса Гутенберга, Германия).

Эта работа позволит приблизиться к созданию «теории всего». Статья о ней опубликована в журнале Physics Letters.


Подпишитесь на рассылку «Умной Страны»
Подписаться