فیزیکدانان می‌گویند ما درباره چگونگی عملکرد جاذبه کاملاً اشتباه می‌کردیم

شهرآرانیوز؛ این نظریه با این واقعیت دست و پنجه نرم می‌کند که مکانیک کوانتومی (اساساً فیزیک مدرن) و نسبیت عام (نظریه گرانش اینشتین) هر دو جهان را به طور کامل توصیف می‌کنند، اما از نظر ریاضی با یکدیگر ناسازگار هستند.

برای هماهنگ کردن آن‌ها، این پیشنهاد تقریباً همه چیز‌هایی را که فکر می‌کنیم درباره گرانش می‌دانیم کنار می‌گذارد. در عوض، نویسندگان، نظریه را به گونه‌ای اصلاح می‌کنند که با فیزیک شناخته‌شده و قابل‌مشاهده مطابقت داشته باشد؛ چیزی که آن‌ها آن را «گرانش یکپارچه» می‌نامند.

به گفته دیوید تانگ، فیزیکدان نظری، اگرچه نظریه میدان کوانتومی - چارچوبی که رفتار ذرات زیراتمی را توضیح می‌دهد - یکی از دقیق‌ترین مفاهیم نظری تمام دوران است، اما هنوز گرانش کلاسیک (که ما آن را خمش فضا-زمان می‌شناسیم) را در بر نمی‌گیرد.

در عوض، فرض گرانش یکپارچه این است که گرانش را چهار مؤلفه مرتبط مدیریت می‌کنند که به طور کامل با یکدیگر تعامل دارند. این تغییر اجازه می‌دهد تا نسبیت عام به شکلی سازگار با مکانیک کوانتومی همکاری کند بدون اینکه به ابعاد دیگر فرار کند؛ به عبارت دیگر، مدلی که فیزیکدانان واقعاً بتوانند در زندگی واقعی آزمایش کنند.

در ادامه حتما بخوانید تحقیقات جدید: اجداد تی‌رکس از آسیا به آمریکای شمالی مهاجرت کرده‌اند

جوکا تولکی، یکی از نویسندگان این مطالعه، گفته است: «مزایا یا تفاوت‌های اصلی در مقایسه با بسیاری از نظریه‌های دیگر گرانش کوانتومی این است که نظریه ما به ابعاد اضافی که هنوز پشتیبانی تجربی مستقیمی ندارند نیاز ندارد.»

ناسازگاری بین نظریه‌های فیزیک و گرانش تاریخچه طولانی دارد. برای دور زدن این مشکل، برخی پیشنهاد کرده‌اند که جهان ممکن است از تکه‌های کوچکی ساخته شده باشد. دیگران، مانند نظریه‌پردازان رشته‌ای در اواخر دهه ۱۹۶۰ و ۷۰، چارچوبی یک‌بعدی برای فیزیک ذرات را مطرح کردند.

نظریه رشته‌ای در دهه ۸۰ به پنج نظریه جداگانه گسترش یافت و از آن زمان بسیار بررسی شده است، چرا که طرفداران آن در پیش‌بینی‌های قابل اثبات ناتوان بوده‌اند.

نیل دگراس تایسون در سال ۲۰۱۱ به طعنه گفته بود: «آیا شما در حال تعقیب یک شبح هستید یا مجموعه شما فقط برای فهمیدن این موضوع بیش از حد احمق است؟» این مدل جدید تلاشی است برای دور زدن تمام آن پیچیدگی‌ها.

در ادامه، کار‌های زیادی باید انجام شود قبل از اینکه بدانیم آیا این نظریه نوپا به نتیجه می‌رسد یا خیر. با توجه به سرعت فعلی پیشرفت‌های نظری و مشاهداتی، ممکن است چند دهه طول بکشد تا اولین پیشرفت‌های تجربی که شواهد مستقیمی از اثرات گرانش کوانتومی به ما می‌دهند حاصل شود. 

این مطالعه ۲ مه ۲۰۲۵ در Reports on Progress in Physics منتشر شده است.