Czy nowa teoria grawitacji może być kluczem do rozwiązania jednej z największych zagadek współczesnej fizyki? Dwóch fińskich fizyków, Mikko Partanen i Jukka Tulkki, opracowało nową koncepcję, która – choć daleka od kompletnej teorii grawitacji kwantowej – może przybliżyć nas do zrozumienia fundamentalnych sił rządzących Wszechświatem.
Praca opublikowana w Reports on Progress in Physics, oferuje dosyć innowacyjne spojrzenie na grawitację w kontekście Modelu Standardowego. Co to oznacza dla fizyki kwantowe? Jakie mogą być praktyczne implikacje tej teorii, jeśli zostanie udowodniona? Może być całkiem ciekawie, jeżeli doczeka się ona odpowiedniego oddźwięku w świecie nauki.
Grawitacja to siła, która – jest zasadniczo najsłabsza spośród czterech fundamentalnych – pozostaje jednym z największych wyzwań dla współczesnej fizyki. Mechanika kwantowa doskonale opisuje zjawiska w mikroświecie, za to ogólna teoria względności tłumaczy działanie grawitacji na dużą skalę. Problem pojawia się, gdy próbujemy połączyć obie teorie – a do tej pory wydawało się niemal niemożliwe. Właśnie w tym miejscu wkracza praca Partanena i Tulkkiego. Ich podejście polega na potraktowaniu grawitacji jako pola – podobnie jak pole elektromagnetyczne, które opisuje oddziaływania cząstek naładowanych elektrycznie. To zaś może okazać się rewolucyjne wręcz w rozpatrywaniu takich zagadnień jak osobliwości w czarnych dziurach czy struktura czasoprzestrzeni podczas Wielkiego Wybuchu.
Mikko Partanen i Jukka Tulkki z Uniwersytetu Aalto postanowili przeformułować podejście do grawitacji, traktując ją jako właśnie takie pole. W skrócie – opisują oddziaływania grawitacyjne w kategoriach kwantowych, podobnie jak czyni to Model Standardowy dla oddziaływań w sferze: silnej, słabej i EM. Jak to działa? W Modelu Standardowym pole elektromagnetyczne jest nośnikiem oddziaływań między cząstkami naładowanymi elektrycznie. Partanen i Tulkki proponują, by analogicznie traktować pole grawitacyjne jako miernikowe pole dla cząstek posiadających energię.
Okazuje się w takiej sytuacji, że interakcje grawitacyjne miałyby zachodzić w ramach kwantowego pola, co może przybliżyć fizyków do zunifikowania teorii kwantowej z grawitacją. Co więcej, może to mieć znaczenie w badaniach nad oscylacjami neutrin, które również mogą być interpretowane jako przejawy oddziaływań w podobnym kontekście.
Czy nowa teoria Partanena i Tulkkiego to koncertowe kopnięcie stolika i obrócenie go do góry nogami? Na razie jest to jedynie punkt wyjścia dla kolejnych prac – to nowy, innowacyjny sposób myślenia o grawitacji, który może otworzyć drogę do dalszych badań. Badacze sami przyznają, że ich koncepcja wymaga testów i — rzecz jasna — weryfikacji. Niemniej jednak już teraz stanowi istotny krok w kierunku ustalenia, jak można zintegrować grawitację z innymi siłami fundamentalnymi.
Jeśli teoria okaże się poprawna, mogłaby ona rozwikłać problematykę osobliwości w czarnych dziurach oraz warunki początkowe podczas Wielkiego Wybuchu. Ponadto, jeśli teoria zostanie potwierdzona, może ona mieć konsekwencje dla badań ciemnej materii oraz natury energii próżni, które wciąż pozostają wielkimi zagadkami współczesnej fizyki. Warto też zastanowić się, jakie implikacje może mieć ta teoria dla przyszłych eksperymentów z cząstkami wysokoenergetycznymi – szczególnie tych, które próbują zarejestrować grawitony, hipotetyczne kwanty grawitacji.
Czytaj również: Hotel z grawitacją w kosmosie? Będzie się kręcić, albo będzie to przekręt…
Nowa koncepcja grawitacji to kolejny element w układance fizyki kwantowej. Czy zbliżamy się do teorii wszystkiego? Trudno powiedzieć: na pewno nie wykonaliśmy kroku wstecz. Dalsze badania będą ogromnie ważne, by potwierdzić lub obalić ich hipotezy. Niewykluczone, że ich praca zainspiruje kolejnych badaczy do podjęcia tego wyzwania i wreszcie rozwiązania jednej z największych tajemnic Wszechświata. Za co ja trzymam kciuki i... Wy też powinniście.
Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu
