روشی برای صاف کردن فضا-زمان پیچ خورده

یکی از بزرگترین چالش‌های پیش روی فیزیک مدرن، یافتن روشی سازگار برای توصیف پدیده‌ها در مقیاس کیهانی و خرد است. برای بیش از صد سال، برای توصیف واقعیت در مقیاس کیهانی، از نظریه نسبیت عام استفاده کرده‌ایم که تلاش‌های مکرر برای جعل آن را با موفقیت پشت سر گذاشته است.

آلبرت انیشتین فضا-زمان را برای توصیف گرانش و با وجود سؤالاتی که هنوز در مورد آن وجود دارد، منحرف کرد ماده تاریک یا انرژی تاریکامروزه به نظر می رسد بهترین روش برای تحلیل گذشته و آینده کیهان باشد.

برای توصیف پدیده هایی در مقیاس اتم ها، از نظریه بزرگ دوم استفاده می کنیم: مکانیک کوانتومی، که اساساً در همه چیز با نسبیت عام متفاوت است. از یک فضا-زمان مسطح و یک دستگاه ریاضی کاملاً متفاوت استفاده می کند و مهمتر از همه، واقعیت را به روشی کاملاً متفاوت درک می کند.

در توصیف کوانتومی، پدیده‌های اطراف ما فقط احتمالات نوسانی رویدادهایی هستند که می‌توانیم آن‌ها را فقط با دقت محدود اندازه‌گیری کنیم.

در مقاله ای، منتشر شده که در مرزها در فیزیکمن توانستم نشان دهم که روشی وجود دارد که توصیفات فوق را ترکیب می کند، اگرچه به نتیجه گیری نسبتاً شگفت انگیزی منجر می شود.

آیا فضازمان منحنی را می توان صاف کرد؟

به نظر می رسد که یک جسم ریاضی خاص به نام تانسور آلنا وجود دارد که به پدیده های فیزیکی اجازه می دهد تا به گونه ای توصیف شوند که انحنای فضازمان را می توان به آرامی تنظیم کرد، گویی با استفاده از یک نوار لغزنده. در فضازمان منحنی، معادله به طور طبیعی به معادلات میدان انیشتین تبدیل می‌شود و در فضازمان تخت، امکان استفاده از روش‌های کلاسیک فیزیک نسبیتی را فراهم می‌کند و مهم‌تر از همه، قابل توصیف کوانتومی است.

تا کنون توانسته ام نشان دهم که چنین لغزنده فضا-زمانی برای گرانش و الکترومغناطیس کار می کند و تانسور آلنا اجازه می دهد که میدان های اضافی اضافه شود. بنابراین، به نظر می‌رسد که بتوان توصیف‌های متضاد قبلی را برای سایر حوزه‌های شناخته‌شده تطبیق داد.

یکی از عوارض استفاده از روش فوق این است که عنصر خاصی از یک معادله (فیلد ثابت) به صورت a رفتار می کند ثابت کیهانی در معادلات میدان انیشتین، که ممکن است به توضیح ماهیت انرژی تاریک کمک کند. همچنین معلوم می شود که علاوه بر گرانش باید نیروی اضافی وجود داشته باشد که بتواند ماهیت ماده تاریک را توضیح دهد.

اما هر چیزی که زیبا به نظر می رسد قیمت خودش را دارد…

کیهان اطراف ما چیست؟

نتیجه گیری مقاله به معنای پایان کار ترکیب دو نظریه بزرگ نیست. روش پیشنهادی به تحقیقات بیشتر و تنظیم دقیق توصیفات میدانی نیاز دارد. مطمئناً امیدهای جدید و مسیر نویدبخش جدیدی برای تحقیقات بیشتر وجود دارد، بنابراین شاید به زودی در مورد میدان های بیشتری همسو با لغزنده فضا-زمان بشنویم.

با این حال، هزینه خاصی در ارتباط با استفاده از روش پیشنهادی وجود دارد که به نظر می رسد بزرگترین چالش باشد. اگر روشی که من توسعه داده ام درست باشد که ما 100 سال است به دنبال آن بوده ایم، به این معنی است که کل جهان اطراف ما فقط یک میدان دائما هیجان انگیز است و فضا زمان خود تنها راهی برای درک این میدان است. این فوق‌العاده‌ترین نتیجه حاصل از معادلات توصیف شده توسط آلنا تنسور است.

این داستان بخشی از دیالوگ علم ایکسجایی که محققان می توانند یافته های مقالات تحقیقاتی منتشر شده خود را گزارش کنند. از این صفحه دیدن کنید برای اطلاعات در مورد ScienceX Dialog و نحوه مشارکت.

پیوتر اوگونوسکی یک محقق، مدیر و معلم با بیش از 20 سال تجربه است. او در حال حاضر به عنوان مدرس در دانشگاه کوزمینسکی، ورشو، لهستان کار می کند.