Finn kutatók dolgozták ki a gravitáció új kvantumelméletét, amellyel a mindenség elméletéhez is közelebb kerülhetünk
A finn Aalto Egyetem fizikusai, Mikko Partanen és Jukka Tulkki kidolgozták a gravitáció új kvantumelméletét, amely a kutatók szerint fontos előrelépés lehet az úgynevezett „mindenség elmélete”, vagyis a világegyetem fizikai aspektusainak koherens összekapcsolását és megmagyarázását célzó fizikai elmélet megalkotása felé.
A Reports on Progress in Physics című szaklapban megjelent tanulmányukban a gravitációt mint mértékmezőt írják le, összehangolva azt a részecskefizika standard modellje szerinti alapvető erőkkel, az elektromágneses, a gyenge és az erős kölcsönhatással. Az új, szimmetrián alapuló megközelítés olyan keretet kínál, amely integrálja a gravitációt a kvantumtérelmélettel, feloldva ezzel a kvantummechanika és az általános relativitáselmélet között régóta fennálló ellentmondásokat.
A kutatók legfontosabb áttörése az volt, hogy a gravitációs kölcsönhatásokat egy olyan mértékelméleten keresztül fogalmazták meg, ahol az energiát hordozó részecskék a gravitációs mezőn keresztül lépnek kölcsönhatásba, hasonlóan ahhoz, ahogy az elektromos töltések az elektromágneses mezőn keresztül lépnek kölcsönhatásba.
Ez a modell ellentétben áll Albert Einstein általános relativitáselméletével, amely a gravitációt a téridő görbületeként kezeli. Azáltal, hogy a standard modelléhez hasonló szimmetriákkal rendelkező gravitációs mértékelméletet alkottak – ahelyett, hogy az általános relativitáselmélet téridő-szimmetriájára támaszkodtak volna –, Partanen és Tulkki az egyetemi közlemény szerint döntő lépést tettek afelé, hogy a gravitációt összeegyeztethetővé tegyék a kvantumelmélettel. Egy ilyen elmélet nélkülözhetetlen az olyan szélsőséges jelenségek megértéséhez, mint a fekete lyukak szingularitása vagy az ősrobbanás, ahol a jelenlegi modellek nem működnek.
Az elmélet a renormálas nevű eljárást alkalmazza, ami egy matematikai módszer a számításokban felbukkanó végtelenek kezelésére. Partanen és Tulkki kimutatta, hogy ez egy bizonyos pontig (az úgynevezett elsőrendű tagokig) működik, de meg kell bizonyosodniuk arról is, hogy a végtelenek a számítások teljes egészében kiküszöbölhetők. „Még teljes bizonyítást kell végeznünk, de úgy gondoljuk, hogy nagy valószínűséggel sikerrel járunk” – mondta Tulkki.
Kapcsolódó cikkek a Qubiten: