Исследователи Университета Ватерлоо представили новую теоретическую модель происхождения Вселенной. Результаты работы опубликованы в журнале Physical Review Letters (PRL).
Авторами исследования стала группа под руководством профессора физики и астрономии Университета Ватерлоо доктора Ниайеша Афшорди. Команда поставила перед собой задачу объединить гравитацию и квантовую физику — два фундаментальных направления современной науки, которые плохо сочетаются друг с другом в условиях экстремальных энергий, характерных для самых ранних этапов существования Вселенной.
В классических космологических моделях используется общая теория относительности, однако при сверхвысоких энергиях она теряет применимость. Чтобы описать происходившее сразу после Большого взрыва, ученые обратились к подходу, известному как квадратичная квантовая гравитация. Эта теория, по их утверждению, математически устойчива и пригодна для анализа ранней Вселенной.
Ключевая особенность предложенной модели заключается в том, что быстрое расширение пространства в первые мгновения после Большого взрыва возникает естественным образом, без введения дополнительных гипотез. В стандартных теориях для объяснения инфляции, то есть резкого расширения Вселенной, обычно требуются специальные механизмы. В данном случае, как отмечают авторы, инфляционный этап следует напрямую из более глубокой гравитационной теории.
Ниайеш Афшорди подчеркнул, что модель не только описывает процессы при экстремальных энергиях, но и формулирует проверяемые предсказания. В частности, речь идет о минимальном уровне первичных гравитационных волн — слабых колебаниях пространства-времени, которые могли возникнуть сразу после Большого взрыва. Предполагается, что в будущем современные детекторы смогут зафиксировать такие сигналы.
Авторы намерены продолжить работу, уточнив расчеты и проверив, как новая модель соотносится с физикой элементарных частиц и другими открытыми вопросами, касающимися ранней истории Вселенной.
Читайте также: