Հաջորդ
Ժամանակակից ֆիզիկայի ամենամեծ մարտահրավերներից մեկը մեկ կամ «միասնական» տեսություն գտնելն է, որը կարող է նկարագրել բնության բոլոր օրենքները մեկ շրջանակում: Մեկը, որը կապում է երկու մեծ (և անհաշտելի) տեսությունները, որոնք այսօր գիտնականներն օգտագործում են իրականությունը հասկանալու համար. և Քվանտային մեխանիկա, որոնք նկարագրում են մեր աշխարհը ատոմային մակարդակով: Պատճառը, թե ինչու են այս երկու հաջողված տեսությունները համատեղվում, հանդիսանում է գիտության առջև ծառացած ամենամեծ առեղծվածներից մեկը:
Եթե հաստատվի, «քվանտային փորագրության» այս տեսությունը կներառի իրականության և՛ մակրոսկոպիկ, և՛ մանրադիտակային նկարագրությունը, և մերը նաև խորը տեսլական կտա այն երևույթների մասին, որոնք այսօր անհասանելի են, օրինակ՝ սև խոռոչները կամ Տիեզերքի ստեղծման պահը:
Բայց ինչպե՞ս ստանալ այն: Գրեթե մեկ դար ֆիզիկոսների մի քանի սերունդներ, առանց հաջողության, փորձել են պարզել, թե ինչու շատ փոքրերի տիրույթում կառավարվող օրենքները չեն «գործում» մեզ շրջապատող մակրոսկոպիկ աշխարհում և հակառակը: Այժմ Շվեդիայի Չալմերսի տեխնոլոգիական համալսարանի հետազոտողների թիմը ամերիկյան MIT-ի հետ համատեղ հոդված է հրապարակել «Nature Communications»-ում, որտեղ նրանք ենթադրում են, որ գրավիտացիան՝ տիեզերքի վրա գերիշխող ուժը, առաջանում է մեծ մասշտաբով: իրականում քվանտային աշխարհից: Այս արտասովոր եզրակացության հասնելու համար հետազոտողները դիմել են առաջադեմ մաթեմատիկային և այսպես կոչված «հոլոգրաֆիկ սկզբունքին»:
«Բնության աչքերը հասկանալու մեր ջանքերը,- բացատրում է հետազոտության համահեղինակ Դենիել Պերսսոնը,- և լեզուն, որով գրված են այս օրենքները, մաթեմատիկան է: Երբ մենք փնտրում ենք ֆիզիկայի հարցերի պատասխանները, դրանք հաճախ մեզ տանում են դեպի նոր բացահայտումներ նաև մաթեմատիկայի ոլորտում: «Այս փոխազդեցությունը հատկապես կարևոր է քվանտային գրավիտացիայի որոնման մեջ, որտեղ չափազանց դժվար է փորձարկումներ կատարելը»:
Երևույթի օրինակ, որը պահանջում է իր սև անցքերի այս տեսակի միասնական նկարագրությունը: Սև խոռոչը ձևավորվում է, երբ բավականաչափ ծանր աստղը փլուզվում է իր սեփական գրավիտացիոն ուժի ազդեցության տակ, այնպես որ նրա ամբողջ զանգվածը կենտրոնանում է չափազանց փոքր ծավալի մեջ: Սև խոռոչների քվանտային մեխանիկայի նկարագրությունը դեռ սկզբնական փուլում է, բայց ներառում է տպավորիչ առաջադեմ մաթեմատիկա:
Միասնական տեսության այս դեպքում, որը բացատրում է հոդվածի առաջին ստորագրող Ռոբերտ Բերմանը, «խնդիրը նկարագրելն է, թե ինչպես է ձևավորվել գրավիտացիոն ալիքը որպես «առաջացող» երևույթ: Ինչպես առօրյա երևույթները, ինչպիսին է հեղուկի հոսքը, առաջանում են առանձին կաթիլների քաոսային շարժումներից, մենք ցանկանում ենք նկարագրել, թե ինչպես է ձգողականությունը առաջանում քվանտային-մեխանիկական համակարգից մանրադիտակային մակարդակում»:
Այս ձևից հետազոտողները ցույց տվեցին, թե ինչպես է մանրախիճը առաջանում Քվանտային մեխանիկայի հատուկ համակարգից՝ քվանտային մանրախիճով պարզեցված մոդելով, որը կոչվում է «հոլոգրաֆիկ սկզբունք»:
«Օգտագործելով մաթեմատիկական մեթոդներ, որոնք ես նախկինում արդեն ուսումնասիրել էի,- շարունակում է Բերմանը,- մեզ հաջողվեց ավելի ճշգրիտ ձևակերպել բացատրությունը, թե ինչպես է գրավիտացիան առաջանում հոլոգրաֆիկ սկզբունքով, ավելի ճշգրիտ, քան նախկինում»:
Նոր հոդվածը կարող է նաև առաջարկել առեղծվածային մութ էներգիայի հետ գործ ունենալու նոր միջոց։ Էյնշտեյնի հարաբերականության ընդհանուր տեսության մեջ ձգողականությունը նկարագրվում է որպես երկրաչափական երևույթ։ Ճիշտ այնպես, ինչպես նոր պատրաստված մահճակալը թեքվում է մարդու քաշի տակ, ծանր առարկաները կարող են թեքել տարածական ժամանակը՝ «գործվածքը», որը կազմում է Տիեզերքը:
Սակայն, ըստ Էյնշտեյնի տեսության, նույնիսկ դատարկ տարածությունը՝ Տիեզերքի «վակուումային վիճակը», ունի հարուստ երկրաչափական կառուցվածք: Եթե մենք մոտենայինք և նայեինք այս դատարկությանը մանրադիտակով, մենք կտեսնեինք փոքր քվանտային մեխանիկական տատանումներ կամ ալիքներ, որոնք հայտնի են որպես մութ էներգիա, ձևավորված խորհրդավոր էներգիա, որը պատասխանատու է Տիեզերքի արագացված ընդլայնման համար:
Ուսումնասիրությունը կարող է հանգեցնել սթափ նոր ըմբռնումների, թե ինչպես են առաջանում այս մանրադիտակային քվանտային-մեխանիկական ալիքները, ինչպես նաև Էյնշտեյնի ձգողականության տեսության և Քվանտային մեխանիկայի միջև կապը, ինչը գիտնականները փորձել են տասնամյակներ շարունակ:
«Այս արդյունքները, - եզրակացնում է Պերսսոնը, բացում են հոլոգրաֆիկ սկզբունքի այլ ասպեկտների փորձարկման հնարավորություն, ինչպիսին է սև խոռոչների մանրադիտակային նկարագրությունը: «Մենք նաև հուսով ենք, որ ապագայում կկարողանանք օգտագործել այս նոր պատկերացումները մաթեմատիկայի ոլորտում նոր հիմքեր բացելու համար»:
