Как появилась Вселенная? Большие и маленькие вопросы о космосе

Петлевая квантовая гравитация

Некоторые физики размышляют о том, нет ли другого способа объединить гравитацию с квантованной природой остальных сил. Возможно, говорят они, гравитация – квантовое явление, но не в том смысле, в каком квантовыми явлениями можно назвать остальные силы. Эйнштейн объяснил, что гравитация – результат искривления пространства и времени. Что, если квантовать сами пространство и время, расщепив их на крохотные дольки? Это и есть основная идея петлевой квантовой гравитации.

Так как эта теория содержит искривлённое, хоть и разбитое на мелкие части пространство и время, гравитация в ней уже присутствует, тогда как игра остальных сил разворачивается на квантованном фоне. Вы, может быть, хотите спросить, откуда в названии теории слово «петлевая», но имейте в виду, что именно здесь в её основной идее и появляются некоторые странности. Малые частички пространства и времени как бы сплетены в единую матрицу или сеть, так что, если бы мы могли глубоко заглянуть в структуру пространства-времени на самом малом масштабе, мы увидели бы при большом увеличении что-то вроде полотна вязаного шерстяного свитера: она вся состояла бы из переплетающихся и продетых друг в друга петель. Есть даже кое-какие идеи о том, как из этого переплетения вырастает будущее, подобно тому, как на вязальной машине из готовой петли вытягивается следующая.

Один из философских вопросов, вокруг которого глубокие умы ломают копья с тех пор, как Эйнштейн записал свои уравнения, заключается в том, что прошлое, настоящее и будущее присутствуют в мире одновременно, зашифрованные в математической форме. В блочной Вселенной общей теории относительности нет никакого «разворачивающегося будущего», и, так как оно уже записано, вопрос о существовании свободной воли и нашего восприятия времени остаётся открытым. Тот же вопрос встанет перед любой теорией, построенной на основе этого представления о ткани пространства-времени. «Но не перед нами!» – говорят нам создатели петлевой квантовой гравитации.

В этой теории будущее ещё только предстоит сплести, и свободная воля вне опасности! Но математические трудности квантовой гравитации, как и в теории струн и в M-теории, огромны, идеи ещё не вполне оформились, и экспериментальные доказательства точно так же пока не получены.