G-поле в новой модели гравитации проливает свет на природу тёмной материи

05.03.2025 17:03:00 | iXBT.com

Профессор Джинестра Бьянкони из Лондонского университета королевы Марии представила модель, выводящую гравитацию из квантовой относительной энтропии. Исследование предлагает математический аппарат для объединения общей теории относительности и квантовой механики — двух фундаментальных, но противоречащих друг другу физических теорий.

Иллюстрация: нейросеть DALL-E

В основе работы лежит трактовка метрики пространства-времени как квантового оператора. Используя концепцию квантовой относительной энтропии, Бьянкони связала геометрию пространства-времени с распределением материи через введённое «энтропийное действие». Этот подход модифицирует уравнения Эйнштейна: в условиях слабой связи (низкие энергии, малая кривизна) они совпадают с классическими, но в общем случае предсказывают появление положительной космологической постоянной. Её величина, согласно модели, соответствует наблюдаемому ускоренному расширению Вселенной точнее, чем в предыдущих теориях.

Ключевым элементом модели стало G-поле — вспомогательное поле, выступающее лагранжевым множителем. Оно не только входит в уравнения гравитации, но и может объяснить природу тёмной материи, на которую приходится 27% массы Вселенной.

«G-поле — потенциальный кандидат в компоненты тёмной материи, а энтропийное происхождение гравитации позволяет согласовать теорию с экспериментальными данными», — заявила Бьянкони.

Модель также предлагает решение проблемы расхождений между теоретическими расчётами и наблюдениями космологического постоянного члена, ответственного за расширение Вселенной. Хотя для проверки теории потребуются дополнительные исследования, её математическая структура уже рассматривается как шаг к созданию непротиворечивой теории квантовой гравитации.

Подробнее