Вчені з University of Waterloo запропонували нову теорію квантової гравітації, яка може докорінно змінити наше уявлення про Великий Вибух і початкові етапи розвитку Всесвіту. За їхніми розрахунками, стрімке розширення космосу на початку його існування могло виникнути природним чином із глибшої і більш узгодженої теорії, без потреби додавати штучні припущення. Крім того, їхні передбачення можуть стати перевірними вже найближчим часом. Група під керівництвом професора фізики та астрономії Niayesh Afshordi та за участі дослідників із Perimeter Institute розробила підхід, який поєднує закони гравітації та квантової фізики. Традиційна теорія загальної відносності Ейнштейна чудово описує більшість явищ у Всесвіті, але в умовах надзвичайно високих енергій, характерних для моменту Великого Вибуху, вона перестає працювати. Новий підхід — Квадратична Квантова Гравітація — залишається математично узгодженим навіть у таких екстремальних умовах. На відміну від більшості сучасних моделей Великого Вибуху, які потребують додаткових елементів для відповідності спостереженням, ця теорія дозволяє пояснити ранні етапи розвитку Всесвіту без додаткових допущень. Фаза швидкого розширення, відома як інфляція, виникає тут природним чином і допомагає зрозуміти сучасну структуру космосу. Дослідники також передбачають наявність первинних гравітаційних хвиль — крихітних коливань простору-часу, що виникли в перші моменти після Великого Вибуху. Їхнє виявлення в майбутньому стане рідкісною можливістю перевірити ідеї про квантове походження Всесвіту. «Наша робота показує, що вибухове раннє розширення Всесвіту може виникнути прямо з глибшої теорії гравітації», — зазначив професор Afshordi. «Ми не додавали нові компоненти до теорії Ейнштейна — швидке розширення виникає само собою, якщо гравітацію розглядати у спосіб, узгоджений з надвисокими енергіями». Особливість цієї роботи полягає в тому, що теоретичні передбачення можуть бути перевірені сучасними експериментами. «Незважаючи на те, що модель оперує надвисокими енергіями, вона дає чіткі прогнози, які сучасні прилади можуть виявити», — додає Afshordi. Дослідження з’являється у час, коли космологія вступає в еру безпрецедентної точності. Нові інструменти дозволяють вимірювати Всесвіт із деталізацією, яка раніше була недосяжною. Спостереження за галактиками, вивчення космічного мікрохвильового фону та детектори гравітаційних хвиль стають достатньо чутливими, щоб перевіряти теоретичні моделі раннього Всесвіту. Команда дослідників, до якої також увійшли аспірантка Ruolin Liu та лектора Jerome Quintin, планує уточнювати свої прогнози для майбутніх експериментів та досліджувати зв’язок цієї теорії з фізикою частинок і іншими питаннями раннього космосу. Їхня мета — зміцнити зв’язок між квантовою гравітацією та спостережуваною космологією, відкриваючи шлях до нового розуміння народження Всесвіту. Джерело