СОВРЕМЕННЫЙ ВЗГЛЯД НА ТЕОРИЮ ГРАВИТАЦИИ

Гравитация – это одно из самых важных и загадочных явлений природы, которые исследует современная наука. На данный момент не существует одной точной и исчерпывающей теории гравитации, лишь строятся гипотезы и мнения о её природе.

Изучение феномена гравитации началось ещё на заре становления науки. Исаак Ньютон  в  1667 году сформулировал закон всемирного тяготения, в котором фактически обобщил результаты известных наблюдений и сделал вывод - два тела, обладающих массой, притягиваются друг к другу с силой, называемой гравитационной или силой тяготения, а так же вывел формулу для количественного определения гравитации[1].

Формула Ньютона универсальна: она применима как для расчета силы притяжения небесных тел, так и для менее масштабных объектов. Мы можем просто не замечать, с какой силой притягиваются, например продукты в холодильнике, но тем не менее величину подобного взаимодействия можно рассчитать.

Открытие Ньютона указало на универсальность гравитации ещё и вот в каком смысле: сила притяжения действует между любыми телами во Вселенной, причём её действие распространяется на любые расстояния.

Однако, следует указать, что закон всемирного тяготения Ньютона не объясняет природы силы притяжения, он лишь устанавливает количественные закономерности.

По мере развития науки, приумножения человеческого знания, гравитация заняло своё место среди так называемых фундаментальных взаимодействий, однако никаких особых подвижек в вопросе о выяснении её природы, не было вплоть до открытий в области теории относительности и квантовой механики.

Мы знаем, что в нынешнее время существуют несколько основных теорий, которые невероятно точно описывают и крупномасштабные явления Вселенной и то, что происходит в микромире: общая теория относительности и квантовая физика. Несмотря на то, что каждая модель по своему удивительная и точна, их трудно привести к каким-то общим выводам. В конце XX века в теоретической физике  появилась концепция квантовой петлевой гравитации, которая является попыткой связать две области знаний, упомянутых выше.

В рамках квантовой петлевой гравитации пространство рассматривается как квантовый феномен. Фактически, это новый и интересный подход к самому пониманию пространства-времени, которое теперь понимается как дискретный феномен.[2]

Теоретики рассматривают модель гравитации в рамках этой теории следующим образом. Пространство-время описывается как некоторое количество частей планковского масштаба, которые соединены друг с другом. Получается сеть равноправных элементов, точек или, лучше сказать, узлов, между которыми осуществляется связь, которую условно можно представить в виде линий. Это достаточно смелая модель, ибо она фактически означает отказ от непрерывного пространства.

Если теория квантовой гравитации будет подтверждена, то мы сможем решить следующие проблемы: будет найден способ квантования трехмерной пространственной геометрии ОТО; появится  возможность вычислить энтропию чёрных дыр; решится одна из важных проблем в космологии, так как появится возможность предсказать «большой отскок» вместо бесконечной сингулярности.

В заключении хотелось бы остановится и на недостатках этой теории. Пока что её математический аппарат достаточно сложен и проработан не до конца, а так же нет экспериментального подтверждения прогнозируемых явлений. Отмечу, что к числу проблем, мешающих окончательной формулировке и подтверждению  петлевой квантовой гравитации относится тот факт, что пока нет единого описания механизмов, благодаря которым квантованное пространство на малых масштабах переходит в традиционное гладкое пространство-время.

Список литературы:

1. Физика: Механика. 10 кл.: Учеб. для углубленного изучения физики / М.М. Балашов, А.И. Гомонова, А.Б. Долицкий и др.; Под ред. Г.Я. Мякишева. – М.: Дрофа, 2002. – 496 с.
2. Разделение времени и пространства. Новая квантовая теория отвергает пространство-время Эйнштейна // Научно-информационный портал при Большой Научной Библиотеке URL: http://sci-lib.com/article419.html (дата обращения: 11.12.2019).