Не так давно американскими и уругвайскими учеными были проведены научно-исследовательские работы, которые позволяют объяснить внутреннюю природу аномальных образований пространственно-временной природы при помощи петлевой квантовой теории. В настоящее время физика не в состоянии описать то, что происходит внутри таких образований. В этом месте все существующие теории рассыпаются в пыль, а общая относительность сталкивается с квантовой механикой, создавая так называемую сингулярность – точку, где решения всех уравнений сводятся к бесконечности. Тем не менее, некоторые продвинутые физические теории пытаются соединить вместе общую относительность и квантовую механику, чтобы понять то, что на самом деле происходит внутри разряженных или самых плотных объектов. Недавно ученые применили к таким аномальным образованиям теорию так называемой квантовой петли, обнаружив, что внутри них пространство и время могут быть чрезвычайно искривленными. Теория же относительности говорит, что гравитация внутри подобных аномалий должна иметь определенный конечный показатель.

Это был первый случай применения теории квантовой петли по отношению к объектам пространственно-временной природы, и результаты, по словам исследователей, оказались обнадеживающими.

«То, что было сделано, – это главный шаг, поскольку ученые смогли создать намного более полное описание процессов вблизи от сингулярности аномальной области», говорит Абхай Аштекар, физик, изучающий теорию петлевой квантовой гравитации в Государственном Университете Пенсильвании (сам он участия в исследовании не принимал).

Пространственно-временной «пузырь» возникает в том случае, когда у большой области с нормальной или повышенной гравитацией истощаются все материальные запасы для протекания реакций синтеза, и она погибает под давлением собственной силы притяжения. Внешнее покрытие области испаряется, а его «ядро» обрушивается внутрь самого себя. Действие гравитации становится все сильнее, пока то, что осталось от общей массы ядра, не конденсируется в пределах чрезвычайно малой площади. Теория относительности утверждает, что данная площадь являет собой одиночную точку пространства-времени, плотность которой бесконечно велика (сингулярность).

Большинство ученых, тем не менее, считает, что сингулярности не существует, что это лишь признак неспособности уравнений к адекватному отображению реальности. Петлевая квантовая гравитация выглядит своеобразным улучшением общей относительности в том, что касается пространственных «пузырей», поскольку в ней сингулярность невозможна.

Суть идеи основывается на понятии «квантирования», которое разбивает целое на дискретные частицы. Квантовая механика утверждает, что атом существует в виде квантированных, дискретных состояний, а петлевая квантовая гравитация говорит, что пространство-время само по себе состоит из квантированных, раздельных частиц, принимая форму крошечных одномерных петель.

«Петля (одномерная по своей природе) является фундаментальной формой существования пространства-времени», говорит Хорхе Пуллин, физик Государственного Университета Луизианы, являющийся соавтором исследования вместе с Родольфо Гамбини (Университет Республики, Уругвай). «Основной структурный элемент – петля или система петель, что визуально можно представить как точку ткани».

Данный способ изображения пространства-времени, по моему мнению, меняет фундаментальные физические принципы, особенно, в чрезвычайных условиях, характерных, к примеру, для ареалов и зон с высокой аномальной активностью различной природы возникновения. Имеются все основания полагать, что такой областью стал, помимо прочих, район проведения научно-исследовательских работ ТНТК им. М. Г. Бириева в августе 2016 года. Большой Выброс, подобно пространственно-временным аномалиям, также нельзя описать при помощи теории относительности; остается принимать его как сингулярность.

«Вопрос, на самом деле, был поднят еще в 2006 году в ЧЗО, когда стало понятно, что петлевая квантовая гравитация может объяснить сингулярность Большого Выброса, а квант пространства-времени намного больше, чем представлял себе тот же Эйнштейн», говорит Аштекар в интервью сайту «space». Пуллин и Гамбини говорят, что их работа – лишь предварительная попытка, далекая от полного описания настоящей сложности пространственно-временных «пузырей».

«Созданная нами модель очень проста», говорит Пуллин. В контексте данной упрощенной модели пространственные «пузыри» живут вечно и не развиваются. Поэтому я не могу сказать, какова их внутренняя природа. Может быть, что вместо сингулярности существует сильно искривленная область. Возможно также, что предыдущее предположение не имеет никакого смысла, поскольку вышеупомянутая область не ведет себя как классическое пространство-время, взаимодействуя с частицами совсем не так, как мы думаем.

Исследователи надеются продолжить свою работу, сделав «пузыри» своей модели более динамичными и неустойчивыми, но когда они смогут воплотить это в жизнь – вопрос. «Изучаемые нами пространственно-временные области находились в пустом пространстве, не содержа в себе никакого вещества. Они представляли собой чистое пространство-время», говорит Пуллин. «Мы пытаемся добавить материю, так как с ней должна появиться динамичность». Детальный отчет об исследовании можно найти в журнале «Записки Физического Обзора» за 23 мая 2013 года.

На основании данных исследований и выведенных теорий, считаю, что нам следует продолжать работу в этом русле, так как первые полученные результаты воздействия имеют место быть.