Исследование профессора Джинестры Бьянкони, опубликованное в журнале Physical Review D, представляет собой радикально новый подход к проблеме квантовой гравитации, предлагая вывести гравитацию из концепции квантовой относительной энтропии. Этот подход может стать ключом к объединению двух фундаментальных, но до сих пор несовместимых теорий — квантовой механики и общей теории относительности Эйнштейна.

Проблема квантовой гравитации остается одной из самых сложных в современной физике, поскольку квантовая механика описывает поведение частиц на микроуровне, а общая теория относительности объясняет гравитацию на макроуровне, и до сих пор не существует единой теории, которая бы успешно объединяла эти две области.

Основная идея работы Бьянкони заключается в рассмотрении метрики пространства-времени, центрального понятия общей теории относительности, как квантового оператора. Это позволяет использовать концепцию квантовой относительной энтропии, заимствованную из квантовой теории информации, для описания взаимодействия между геометрией пространства-времени и материей. Такой подход принципиально меняет взгляд на гравитацию, связывая ее с энтропийными процессами на квантовом уровне.

В рамках исследования вводится новое энтропийное действие, которое количественно описывает разницу между метрикой пространства-времени и метрикой, индуцированной полями материи. Это действие приводит к модифицированным уравнениям гравитации, которые в пределе низких энергий и малой кривизны сводятся к классическим уравнениям Эйнштейна. Однако теория Бьянкони идет дальше, предсказывая появление небольшой положительной космологической постоянной. Это значение согласуется с наблюдаемым ускоренным расширением Вселенной, что является значительным шагом вперед по сравнению с предыдущими теоретическими моделями, которые часто сталкивались с расхождениями между предсказаниями и экспериментальными данными.

Важным элементом теории является введение G-поля — вспомогательного поля, которое действует как множитель Лагранжа. Это поле играет ключевую роль в модифицированных уравнениях гравитации и может иметь глубокие последствия для понимания темной материи. Темная материя, которая составляет значительную часть массы Вселенной, до сих пор не была обнаружена напрямую, и ее природа остается одной из главных загадок современной космологии. Теория Бьянкони предлагает, что G-поле может быть кандидатом на роль темной материи, открывая новые возможности для ее изучения.

Работа имеет далеко идущие последствия для физики и космологии. Во-первых, она предлагает новый путь к объединению квантовой механики и общей теории относительности через энтропийный подход. Во-вторых, она может помочь разрешить проблему космологической постоянной, которая долгое время оставалась камнем преткновения в теоретической физике. В-третьих, введение G-поля открывает новые перспективы для исследования темной материи, что может привести к пересмотру наших представлений о структуре и эволюции Вселенной.

Профессор Бьянкони подчеркивает, что ее работа предполагает энтропийное происхождение квантовой гравитации и предлагает новые инструменты для изучения фундаментальных вопросов физики. Хотя для полного понимания и проверки этой теории потребуются дальнейшие исследования, она уже сейчас представляет собой значительный шаг вперед в стремлении к единой теории квантовой гравитации. Этот подход бросает вызов традиционным взглядам и открывает новые горизонты для исследований, потенциально приводя к более глубокому пониманию природы гравитации, квантовой механики и космоса в целом.