Các nhà vật lý Phần Lan đề xuất lý thuyết hấp dẫn lượng tử trên trường chuẩn

Chỉnh sửa bởi: Svitlana Velhush

Các nhà nghiên cứu Phần Lan từ Đại học Aalto đã đề xuất một góc nhìn mới về một trong những bí ẩn cứng đầu nhất của vật lý - lý thuyết hấp dẫn lượng tử. Cách tiếp cận của họ dựa trên các trường chuẩn và bốn đối xứng đặc biệt, cho phép mô tả hấp dẫn giống như tương tác điện từ, yếu và mạnh trong Mô hình Chuẩn.

Thuyết tương đối rộng thông thường xử lý tốt ở quy mô lớn, nhưng sụp đổ khi hấp dẫn gặp các hiệu ứng lượng tử - ở chân trời sự kiện của lỗ đen hoặc trong những khoảnh khắc đầu tiên sau Vụ Nổ Lớn. Nghiên cứu mới cho thấy hấp dẫn có thể được biểu diễn không phải như sự cong của không-thời gian, mà như một trường chuẩn, tương tự như những trường mà các nhà vật lý đã biết.

Nền tảng của lý thuyết là các đối xứng U(1) - những đối xứng tương tự nằm trong nền tảng của điện từ học và chịu trách nhiệm cho sự bảo toàn điện tích. Các nhà khoa học đã đưa ra một khái niệm bổ sung - trường chiều của không-thời gian, giúp 'cắt ra' các vật thể bốn chiều từ các cấu trúc tám chiều phức tạp hơn, được gọi là spinor.

Bằng cách xây dựng Lagrangian với biểu diễn tám spinor, các nhà nghiên cứu đã suy ra các quy tắc Feynman và kiểm tra xem lý thuyết có thể tái chuẩn hóa hay không. Ở bậc một, các tính toán hội tụ và các điểm kỳ dị có thể được loại bỏ bằng các phương pháp đã biết. Đây là một dấu hiệu quan trọng của tính ổn định toán học, mặc dù việc kiểm tra đầy đủ ở mọi bậc vẫn còn ở phía trước.

Nếu lý thuyết vượt qua các thử nghiệm tiếp theo, nó sẽ mở đường cho một bức tranh thống nhất về tất cả các lực cơ bản. Khi đó, các tính toán về các quá trình trong điều kiện khắc nghiệt sẽ trở nên khả thi - từ sự sụp đổ của các ngôi sao đến những giai đoạn sớm nhất của sự tiến hóa của Vũ trụ.

Hiện tại, công trình đã được công bố để thảo luận trong cộng đồng khoa học. Các tác giả nhấn mạnh: đây không phải là lý thuyết cuối cùng về mọi thứ, mà là một bước quan trọng, cho thấy rằng hấp dẫn thực sự có thể được tích hợp vào mô tả trường lượng tử ngang hàng với các lực khác.

7 Lượt xem

Nguồn

  • InScience

Bình luận

Đọc thêm bài viết về chủ đề này:

Bạn có phát hiện lỗi hoặc sai sót không?Chúng tôi sẽ xem xét ý kiến của bạn càng sớm càng tốt.