Исследование «пространства де Ситтера» для объяснения гравитации в ранней Вселенной

Использование нескольких измерений может упростить сложные проблемы — не только в научной фантастике, но и в физике — и связать воедино противоречивые теории.

Например, общая теория относительности Эйнштейна, основанная на структуре пространства-времени, искривленного планетарными или другими массивными объектами, в большинстве случаев объясняет, как работает гравитация.

Однако эта теория не работает в экстремальных условиях, например, в черных дырах и космических первичных бульонах.

Подход, известный как теория суперструн, может использовать дополнительное измерение, чтобы помочь соединить теорию Эйнштейна с квантовой механикой, решив многие из этих проблем. Но необходимые доказательства в поддержку этого предложения отсутствовали.

Теперь группа исследователей во главе с Киотским университетом изучает «пространство де Ситтера», чтобы привлечь более высокое измерение для объяснения гравитации в расширяющейся ранней Вселенной.

Ученые разработали метод вычисления корреляционных функций между флуктуациями в расширяющейся Вселенной с использованием голографии.

«Мы пришли к выводу, что наш метод можно применять более широко, чем мы ожидали, при работе с квантовой гравитацией», — говорит Ясуаки Хикида из Института теоретической физики.

Теоретические модели голландского астронома Виллема де Ситтера описывают пространство в соответствии с общей теорией относительности Эйнштейна, в которой положительная космологическая постоянная объясняет расширение Вселенной.

Начав с существующих методов обработки гравитации в пространстве анти-де Ситтера, команда Хикиды изменила их, чтобы они работали в расширении пространства де Ситтера, чтобы более точно учитывать то, что уже известно о Вселенной.

«Сейчас мы расширяем наш анализ, чтобы исследовать эффекты космологической энтропии и квантовой гравитации», — добавляет Хикида.

Хотя расчеты ученых рассматривали только трехмерную вселенную в качестве тестового примера, анализ можно легко распространить на четырехмерную вселенную, что позволит извлекать информацию из нашего реального мира.

«Наш подход, возможно, способствует проверке теории суперструн и позволяет проводить практические расчеты тонких изменений, которые прокатились по ткани нашей ранней Вселенной».

Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters.