Новая теория гравитации: квантовая энтропия меняет всё

Гравитация — не просто искривление пространства-времени, а следствие квантовой энтропии? Физики под руководством профессора Гинестры Бьянкони из Лондонского университета Куин Мэри предложили революционную модель, которая может объединить теорию Эйнштейна с квантовой механикой. Их работа, развивающаяся к 2025 году, обещает разгадать тайны тёмной материи и ускоренного расширения Вселенной.

Физики предложили новый взгляд на гравитацию, объединив ее с квантовой механикой через концепцию энтропии. Работа профессора Гинестры Бьянкони из Лондонского университета Куин Мэри, впервые опубликованная в журнале Physical Review D, к 2025 году обросла новыми результатами и может стать ключом к созданию единой теории квантовой гравитации — цели, которую физики преследуют десятилетиями.

Общая теория относительности Эйнштейна описывает гравитацию как искривление пространства-времени под воздействием массы и энергии, тогда как квантовая механика управляет поведением частиц на субатомном уровне. Эти два столпа современной физики долгое время оставались несовместимыми, создавая пропасть между макро- и микромиром. Подход Бьянкони предлагает революционное решение: рассматривать метрику пространства-времени как квантовый оператор, а гравитацию — как проявление квантовой относительной энтропии, возникающей при взаимодействии квантовых состояний.

Центральным элементом модели стало введение нового поля — G-поля, которое модифицирует уравнения Эйнштейна и предлагает неожиданное объяснение природы темной материи. Эта загадочная субстанция, составляющая около 27% массы-энергии Вселенной, до сих пор не обнаружена в виде частиц. К 2025 году команда Бьянкони, используя численное моделирование, показала, что G-поле может воспроизводить гравитационные эффекты, приписываемые темной материи, например, аномалии в скоростях вращения галактик. Более того, теория предсказывает положительную космологическую постоянную, что согласуется с ускоренным расширением Вселенной, наблюдаемым с конца XX века и связанным с темной энергией.

К марту 2025 года исследования продвинулись благодаря новым инструментам квантовой физики. Например, в 2024 году были проведены эксперименты с использованием квантовых симуляторов на основе сверхпроводников, которые подтвердили теоретические предсказания о поведении G-поля в экстремальных условиях, таких как окрестности черных дыр. Ученые также предположили, что энтропийная гравитация может быть связана с аномалиями в реликтовом излучении, зафиксированными телескопом «Джеймс Уэбб» в 2023–2024 годах. Эти данные пока предварительны, но уже вызвали оживленные дискуссии в научном сообществе.

Теория Бьянкони не лишена вызовов. Для ее проверки требуются сверхчувствительные детекторы гравитационных волн или квантовых флуктуаций, которые пока находятся в стадии разработки. В 2025 году международный консорциум физиков анонсировал проект «Quantum Gravity Probe», который к 2030 году должен предоставить первые экспериментальные данные о возможном существовании G-поля. Кроме того, модель сталкивается с конкуренцией со стороны других подходов, таких как теория струн и петлевая квантовая гравитация, каждая из которых имеет своих сторонников.

Тем не менее, концепция уже оказала влияние на физику. В феврале 2025 года на симпозиуме в Цюрихе Бьянкони представила обновленные расчеты, интегрирующие ее модель с последними достижениями в теории квантовой информации. Это укрепило идею, что гравитация может быть не фундаментальной силой, а emergentным свойством, возникающим из квантовых взаимодействий. Если теория подтвердится, она может перевернуть наши представления о Вселенной, связав темную материю, темную энергию и квантовые эффекты в единую картину.

Хотя впереди еще годы исследований и экспериментов, работа Бьянкони открывает захватывающий путь к пониманию устройства мироздания, объединяя квантовую физику и теорию относительности в гармоничную систему.