Притяжение рождается из хаоса? Энтропия внезапно претендует на роль самой загадочной силы космоса
Физика гравитации может оказаться не такой фундаментальной, как принято считать, и это ставит под сомнение привычную картину мироздания. Новая теоретическая работа предлагает рассматривать притяжение не как базовую силу, а как следствие более глубоких процессов. Такой подход неожиданно сближает общую теорию относительности и квантовую механику, которые десятилетиями оставались несовместимыми. Об этом сообщает журнал Physical Review D.
Энтропия как источник притяжения
Итальянско-британский физик Джинестра Бьянкони выдвинула гипотезу, согласно которой гравитация может возникать из энтропии. В классическом понимании энтропия связана с ростом беспорядка и необратимым рассеянием энергии. Обычно именно она ассоциируется с разрушением структур, а не с их удержанием.
В новой интерпретации энтропия играет противоположную роль. Бьянкони рассматривает её как величину, способную порождать упорядочивающее действие, которое на макроскопическом уровне проявляется в виде гравитации. Такой взгляд меняет привычное представление о том, какие процессы лежат в основе взаимодействия материи и пространства-времени.
Квантовая относительная энтропия
В своей работе исследователь опирается на понятие квантовой относительной энтропии — инструмента, позволяющего сравнивать два квантовых состояния. Эта величина показывает, насколько они различаются по структуре и степени неопределённости. Используя такой подход, автор формально связывает распределение материи с геометрией пространства-времени.
В рамках теории пространство-время перестаёт быть пассивным фоном. Оно описывается как квантовый оператор, который действует на состояния материи и переводит их из одного состояния в другое. В результате гравитация интерпретируется как энтропийное действие, возникающее из этой динамической связи. Подобные идеи перекликаются с современными попытками понять устойчивость сложных систем во Вселенной, включая модели, объясняющие, почему материя не разрушается в экстремальных условиях вокруг чёрных дыр, что обсуждается в исследовании про устойчивость аккреционных дисков.
Попытка примирить две теории
Проблема, на которую нацелена работа Бьянкони, хорошо известна физикам. Общая теория относительности успешно описывает гравитацию как искривление пространства-времени массивными объектами. Квантовая теория, в свою очередь, объясняет поведение частиц и полей на микроскопических масштабах, где действуют совершенно иные законы.
Обе теории прекрасно работают в своих областях, но их объединение остаётся одной из главных задач современной физики. Энтропийный подход предлагает общий язык, который может связать геометрию и квантовые состояния в единой математической конструкции. Интерес к таким универсальным описаниям растёт и в других областях, например при создании вычислительных моделей, способных ускорять расчёты сложных систем, как это показал метод, разработанный в Сколтехе для прогноза свойств материалов.
Возможные последствия для физики
Если предложенная концепция получит развитие и экспериментальные подтверждения, она может изменить представление о природе гравитации. Вместо фундаментальной силы она станет проявлением более общего статистического и квантового процесса.
