Что собой представляет наша реальность: непрерывный континуум или огромное количество крохотных кусочков?
Сегодня физики до сих пор не могут согласовать между собой две важнейшие современные теории, описывающие устройство Вселенной: квантовую теорию и Общую теорию относительности (ОТО) Эйнштейна. Согласно квантовой теории, хорошо описывающей микромир и происходящие в нем явления, почти все известные нам свойства частиц, такие как энергия, момент и спин, квантованы, то есть могут принимать не все, а лишь строго определенные значения. С другой стороны, в макромасштабе, на уровне астрономических объектов, принято представлять пространство-время в форме непрерывного целого, называемого континуумом. Но что если при рассмотрении в самом мелком масштабе окажется, что пространство-время квантуется, подобно энергии или импульсу микрочастицы?
Для ответа на этот вопрос ученые предлагают провести новый тест. Суть этой проверки состоит в том, чтобы выяснить останется ли скорость света в вакууме, являющаяся фундаментальной константой в ОТО, постоянной при переходе к излучению сверхвысоких энергий. Теоретические соображения подсказывают, что при увеличении энергии излучения - или, что то же самое, при уменьшении длины волны – квантованность пространства может начать сказываться на скорости света. Для наглядности здесь можно использовать аналогию с неровностями поверхности тротуара: если по нему идет великан с огромными ногами, неровности поверхности тротуара не скажутся на скорости его передвижения, но если на тротуаре окажется крохотный лиллипут, то некоторые неровности могут стать для него почти непреодолимым препятствием, и его скорость резко снизится.
Для проведения данного теста ученые предлагают снарядить новую космическую миссию под названием GrailQuest: the Gamma-ray Astronomy International Laboratory for Quantum Exploration of Space-Time, которая будет включать сотни или тысячи спутников, способных наблюдать самое высокоэнергетическое излучение нашей Вселенной – гамма-всплески. Эти события происходят за миллиарды световых лет от нас, поэтому излучаемый данными источниками свет проходит по Вселенной огромные расстояния, и в случае квантованности пространства-времени замедление света возрастет настолько, что его можно будет измерить, считают ученые.
Предложение по этой миссии появилось в базе данных arxiv.org; главный автор работы Л. Бурдери (L. Burderi).
По информации https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20191122115942
Обозрение "Terra & Comp".
