G-поле в обновлённой теории гравитации раскрывает тайны тёмной материи

Профессор Джинестра Бьянкони из Лондонского университета королевы Марии предложила новую теоретическую модель, в которой гравитация вытекает из концепции квантовой относительной энтропии. В исследовании разработан математический инструментарий для слияния в единую теоретическую конструкцию общей теории относительности и квантовой механики — двух основополагающих научных парадигм, которые до сих пор остаются несовместимыми.

Основой исследования является представление метрики пространства-времени в качестве квантового оператора. Воспользовавшись понятием квантовой относительной энтропии, Бьянкони установила связь между геометрией пространства-времени и распределением материи через введённое в модель «энтропийное действие». Такой подход трансформирует уравнения Эйнштейна: в условиях слабых взаимодействий (низкие энергии, малая кривизна) они совпадают с классическими, однако в общем случае могут предсказать наличие положительной космологической постоянной. Согласно этой модели, величина постоянной более точно описывает наблюдаемое ускоренное расширение Вселенной.

Ключевым элементом модели выступает G-поле, которое играет роль вспомогательного лагранжевого параметра. Это поле не только фигурирует в уравнениях гравитации, но и может дать объяснение природе тёмной материи, составляющей приблизительно 27% массы Вселенной.

«G-поле, возможно, является ключевым элементом тёмной материи, а энтропийное происхождение гравитации способствует согласованию теории с имеющимися экспериментальными данными», — сообщила Бьянкони.

Кроме того, модель предоставляет возможное решение проблемы несоответствия между теоретическими предсказаниями и наблюдаемыми данными относительно космологической постоянной, ответственной за расширение Вселенной. Хотя для подтверждения этой теории необходимы дальнейшие исследования, её математическая структура уже воспринимается как шаг в сторону создания целостной теории квантовой гравитации.

Источник: iXBT