Ученые пытаются объединить фундаментальные теории
Физик из Мичиганского университета Энрико Ринальди в своем новом исследовании предложил способ решить одну из главных проблем науки, представив Вселенную в виде голограммы. Об этом пишет SkyNews со ссылкой на журнал PRX Quantum.
«В общей теории относительности Эйнштейна нет частиц, есть только пространство-время. А в Стандартной модели физики элементарных частиц нет гравитации, есть только частицы, — объясняет ученый. — Соединение двух разных теорий — то, что люди пытались сделать с прошлого века».
Ринальди изучает черные дыры, чтобы объединить эти теории в том, что ученые называют голографической двойственностью, предполагающей, что теория гравитации и теория частиц на самом деле математически эквивалентны. Проблема в том, что теория гравитации требует трех измерений, а теория элементарных частиц имеет только два. Черные дыры настолько плотны, что искажают трехмерное пространство-время, но мы наблюдаем их благодаря их математической связи с частицами, проецируемыми через двумерное пространство.
Чтобы отыскать решение, команда Мичиганского университета использовала квантовые схемы с целью найти волновую функцию матрицы с минимально возможной энергией. Однако большинство современных квантовых схем недостаточно мощны для решения этих моделей, если они слишком сложны, поэтому доктору Ринальди и его команде пришлось разработать исключительно простую схему с использованием самообучаемой нейросети, чтобы доказать, что их подход работает.
«Что находится на горизонте событий для черной дыры? Откуда она взялась? Ответы на эти вопросы были бы шагом к реализации квантовой теории гравитации», — сказал ученый. Он добавил, что их результаты послужили важным ориентиром для будущей работы над алгоритмами квантовых вычислений и машинного обучения, которые исследователи могут использовать для изучения квантовой гравитации с помощью идеи голографической двойственности.