Квантната гравитација: клуч за првите мигови на универзумот

Квантната гравитација е обид да се обединат две големи столбови на современата физика: општата релативност, која добро го опишува универзумот на големи размери, и квантната механика, која важи за микросветот. Проблемот се појавува кога научниците се враќаат кон самиот почеток на космосот, каде условите биле екстремни и класичната слика на гравитацијата почнува да откажува.

Според истражувачки тим предводен од Нијеш Афшорди од Универзитетот во Ватерло и Институтот Периметар, стандардната општа релативност во такви услови води до сингуларност, односно точка со формално бесконечна густина и температура. Во физиката, ваков резултат обично значи дека теоријата е применета надвор од својата важност.

Тимот тестирал пристап наречен квадратична квантна гравитација, кој треба да остане самоусогласен и на многу високи енергии. Наместо инфлацијата да се додава како посебно поле врз постојната теорија, во овој модел раната, брза експанзија може природно да произлезе од самата гравитација. Тоа отвора можност почетокот на универзумот да се објасни без класичната проблематична сингуларност.

Истражувачите наведуваат дека моделот добро се совпаѓа со достапните набљудувачки податоци, а во некои случаи и подобро од дел од стандардните инфлациски сценарија. Следниот чекор е да се издвојат појасни предвидувања што ќе можат да се проверат со идни мерења.

Клучни тестови би можеле да дојдат од примордијални гравитациски бранови и од суптилни потписи во космичкото микробраново позадинско зрачење (CMB) — „фосилна“ светлина од најраното доба на космосот. Ако идните набљудувања го пронајдат очекуваниот образец, оваа рамка би добила силна поддршка; ако не, ќе се зајакнат поконвенционалните објаснувања.

Резултатите од истражувањето се објавени во списанието Physical Review Letters, што му дава дополнителна тежина на обидот да се одговори на едно од најдлабоките прашања во космологијата: како точно започнал универзумот.