Петльова квантова гравітація може вирішити одну із найбільших проблем сучасної фізики: примирити між собою загальну теорію відносності та квантову механіку. Але як і інші абстрактні теорії квантової гравітації, петльова квантова гравітація ще не була перевірена експериментально. У своєму новому дослідженні, вчені виявили, що при випаровуванні чорних дір, випромінювана ними радіація може залишити сліди петльової квантової гравітації, відмінні від звичайного випромінювання Хокінга, яке очікують від чорних дір.

Таким чином, випаровування чорних дір дозволить провести першу у світі експериментальну перевірку теорії квантової гравітації. Але проведення такого тесту сполучене з певними труднощами, які вченим ще доведеться перебороти, адже досі нікому не вдавалося виявити жодного випромінювання від чорних дір.

Вчені з Франції та США опублікували своє дослідження під назвою "Перевірка петльової квантової гравітації випаровуванням чорних дір (“Probing Loop Quantum Gravity with Evaporating Black Holes”) у поточному випуску Physical Review Letters. "Протягом багатьох десятиліть, фізика масштабу планківських величин вважалася такою, що не може бути перевіреною на практиці", - сказав співавтор Ауреліен Баррау з Національного центру наукових досліджень Франції. "Але зараз з'явилася ймовірність, що вона перейде у площину експериментальної фізики! Це неймовірно важлива подія, особливо у відношенні до петльової квантової гравітації".

У своєму дослідженні, вчені за допомогою алгоритмів продемонстрували, що первинні чорні діри містять відразу два види ознак наявності петльової квантової гравітації, а більш масивні чорні діри - одну таку ознаку. Ці ознаки стосуються властивостей енергетичного спектру чорних дір, таких як широкі піки на певних енергетичних рівнях.

Застосовуючи моделювання методом Монте-Карло, вчені змогли визначити умови, при яких стане можливим розрізнити передбачені ознаки петльової квантової гравітації. Хоча їм вдалося продемонструвати, що аналіз випаровування чорних дір може послужити перевіркою теорії петльової квантової гравітації, вчені зізналися, що найбільші труднощі будуть полягати у виявленні власне самих чорних дір, які випаровуються.

"Ми змушені визнати, що виявити їх буде нелегко", - говорить Баррау. "Але далеко не неможливо". Він додав, що чорними дірами список можливих кандидатів на перевірку теорії петльової квантової гравітації не обмежується. У цей момент він зайнятий вивченням ще одного кандидата на цю роль: мікрохвильового фонового космічного випромінювання. "На даний момент я працюю над космологічною стороною петльової квантової гравітації", - розповідає Баррау. "Це ще один метод перевірки даної теорії: певні сліди у космічному фоновому випромінюванні можуть бути виявлені у майбутньому".

Джерело: InfoNova.org.ua

 За матеріалами: globalscience.ru