Российские ученые разработали новый математический метод, который может сыграть ключевую роль в развитии теоретической физики и приблизить человечество к созданию универсальной теории квантовой гравитации. Как сообщил Центр научной коммуникации МФТИ, этот подход основан на использовании одного из подвидов гармоничных суперпространств и способен ускорить исследования в области теории струн и связанных с ней теорий.
Вопрос изучения квантовой гравитации остается одной из самых сложных задач современной науки. Проблема заключается в том, что общая теория относительности, описывающая гравитацию на макроуровне, и квантовая механика, описывающая процессы на уровне микрочастиц, несовместимы друг с другом. Это создает препятствия для понимания процессов, происходящих при экстремально высоких энергиях, например, в первые моменты после Большого взрыва или на финальных стадиях жизни черных дыр. До сих пор единственным способом изучения этих явлений оставались теоретические модели, так как эксперименты в подобных условиях невозможны.
Группа российских физиков-теоретиков из МФТИ, Томского государственного университета и Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) в Дубне под руководством профессора Иосифа Бухбиндера предложила новый метод, способный преодолеть существующие ограничения. Ученые разработали концепцию использования так называемого N=2 гармонического суперпространства, которое позволяет изучать свойства частиц на квантовом уровне.
По словам исследователей, современная физика стремится к созданию единой теории, способной объединить квантовую механику и общую теорию относительности. Одним из самых популярных подходов к решению этой задачи является теория струн, которая предполагает существование дополнительных измерений пространства и описывает частицы как одномерные струны, а не точечные объекты. Однако недавние эксперименты, включая наблюдения за черными дырами и исследования на коллайдерах, значительно сократили число допустимых подвидов теории струн, усилив потребность в новых методах.
Предложенный российскими учеными подход, основанный на гармонических суперпространствах, открывает перспективы для более точного описания ключевых свойств бозонов и фермионов, двух основных классов частиц. Это может значительно упростить расчеты и уточнить многие аспекты теории струн и теории суперсимметрии. Проведенные Бухбиндером и его коллегами расчеты подтвердили, что их метод позволяет решать широкий круг задач, связанных с квантовой гравитацией.
