Ученые из США и ЮАР раскрывают новую теорию темной энергии, основанную на квантовой механике

Международная команда исследователей из США и Южной Африки представила новое объяснение темной энергии, загадочной силы, способствующей ускоренному расширению Вселенной. Их работа, опубликованная на платформе arXiv, предполагает, что разгадка может заключаться в квантовых свойствах пространства-времени, как это описано в теории струн — одной из наиболее сложных и дискуссионных теорий в современной физике.

По мнению ученых, на микроскопическом уровне пространство-время не является однородной структурой, а представляет собой квантовый объект, в котором координаты не коммутируют. Это означает, что порядок измерений этих координат может влиять на результаты, напоминая принцип неопределенности в квантовой механике. Они установили, что такая квантовая природа пространства-времени может привести к наблюдаемому космическому ускорению.

Кроме того, их модель предсказывает, что плотность темной энергии будет снижаться со временем, что совпадает с данными, полученными с помощью Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) — современного инструмента, предназначенного для изучения темной энергии. Соавтор исследования, Майкл Кавич из SUNY Old Westbury, отметил, что если результаты DESI будут интерпретированы в соответствии с их теорией, это может стать первым наблюдательным подтверждением теории струн.

С момента открытия ускоренного расширения Вселенной в 1998 году природа темной энергии оставалась неразгаданной тайной. Ранее попытки объяснить ее через квантовые флуктуации вакуума приводили к результатам, которые на 120 порядков превышали наблюдаемые значения. Новый подход, основанный на теории струн, позволяет избежать этого противоречия.

Ученые также предлагают провести эксперименты для проверки своей гипотезы, исследуя сложные квантовые интерференционные эффекты, которые недоступны в рамках стандартной квантовой механики. Они предполагают, что такие эксперименты могут быть осуществлены в лабораториях в течение ближайших 3-4 лет. Если теория подтвердится, это станет значительным достижением как в области космологии, так и в поисках квантовой теории гравитации, объединяющей законы физики на микроскопическом уровне и структуру Вселенной. Ранее ученые также исследовали форму Вселенной.