Исследователи из Университета Ватерлоо и Института Периметр представили теоретическую модель, объясняющую процессы зарождения Вселенной. Работа, опубликованная в журнале Physical Review Letters, предполагает, что стремительное расширение пространства после Большого взрыва, известное как инфляция, может быть естественным следствием законов квантовой гравитации. Этот подход позволяет разрешить давнее противоречие между общей теорией относительности и квантовой механикой.
Современная космология опирается на теорию относительности Альберта Эйнштейна, которая эффективно описывает гравитацию в крупных масштабах, но перестает работать при экстремальных плотностях энергии, характерных для момента рождения Вселенной. Чтобы преодолеть это ограничение, группа физиков под руководством профессора Ниайеша Афшорди применила математический аппарат квадратичной квантовой гравитации. В отличие от прежних моделей, требовавших введения дополнительных параметров для обоснования инфляции, данный фреймворк сохраняет стабильность при сверхвысоких энергиях и описывает расширение как фундаментальное свойство самой гравитации.
Предложенная модель содержит конкретные предсказания, которые можно проверить с помощью современного оборудования. В частности, она указывает на существование минимального порога первичных гравитационных волн – ряби пространства–времени, возникшей в первые мгновения после Большого взрыва. По мере роста чувствительности детекторов и инструментов для изучения реликтового излучения эти сигналы могут стать первым прямым подтверждением квантовой природы гравитации.
По словам Афшорди, исследование позволяет сформировать целостную картину эволюции космоса без использования искусственных надстроек над существующими теориями. Работа ученых совпала с периодом перехода космологии к сверхточным измерениям. В научном сообществе растет запрос на модели, опирающиеся на фундаментальную физику, а не на упрощенные предположения, и проект университета Ватерлоо создает необходимую связь между абстрактными вычислениями и наблюдаемыми данными.