Физики приблизились к созданию Теории всего

Физик Яша Нейман (Yasha Neiman) предложил новый способ создания Теории всего, объединяющей квантовую механику с теорией гравитации. Для квантования пространства-времени он предлагает объединить различные физические концепции, включая антидеситтеровское пространство, струны и твисторы. Об этом пишет Phys.org.

Антидеситтеровское пространство (АДС) является противоположностью пространства де Ситтера, которое описывает экспоненциально расширяющуюся Вселенную с положительной кривизной, где сумма углов треугольника больше 180 градусов. Умозрительное растягивание АДС на двумерной плоскости увеличит размеры центральных областей и уменьшит области на краях, в результате чего пространство станет напоминать картины Эшера «Предел круга III». Такая кривизна создает гравитационное поле, притягивающее объекты к центру пространства, и при этом ничего не может коснуться границ АДС.

Физик-теоретик Хуан Малдасена в 1977 году показал, что АДС, состоящее из трех пространственных измерений и одного временного измерения (мир «3+1»), эквивалентно миру «2+1». Для этого он рассмотрел плоскую двумерную поверхность, называемую D2-браной, по которой перемещаются частицы в виде струн. В стопке, состоящей из нескольких слипшихся друг с другом D2-бран, поведение струн напоминает свойства протонов, мезонов и глюонов в обычном мире. Хотя мир «2+1» лишен гравитации, он является альтернативным способом описания АДС с гравитацией, если представить, что стопка бран является «границей», на которой отображается все, что происходит в последнем. Эта концепция, которая стала источником голографического принципа, известна под названием AdS/CFT-соответствия.

Однако, по мнению Неймана, голографический принцип не может применяться во Вселенной, которая ускоренно расширяется. Ученый разработал математический аппарат, основанный на высшей спиновой гравитации, разработанной физиком Михаилом Васильевым в 80-90-х годах, и теории твисторов, предложенной Роджером Пенроузом в 1967 году. Высшая спиновая гравитация рассматривает существование гипотетических фундаментальных частиц с высокими значениями спина (3,4,5 до бесконечности) и ее можно рассматривать как общий случай теории струн, которая также содержит высшие спины.

Высшая спиновая гравитация, как показали физики в 2001 году, может быть описана с помощью голографического принципа. Кроме того, ее уравнения содержат твисторы — математические объекты, которые представляют точки в пространстве-времени как лучи света. С помощью твисторов удобно описывать квантово-механические явления, происходящие в многомерном пространстве. Таким образом, с помощью теории высших спинов можно связать голографический принцип и теорию Пенроуза.