12.11.2010

Физик примирил гравитацию и электромагнетизм

Дэвид Томс (David Toms) из университета Ньюкасла показал, что при высоких энергиях возбуждений гравитация ослабляет действие электромагнитных сил. Этим трудом исследователь пытается приблизить создание "теории всего" (TOE).

Долгие годы учёные объясняли поведение составляющих Вселенной при помощи квантовой механики и общей теории относительности (ОТО). Одна рассказывает о микромире, другая – о макромире. Попытки свести воедино две теории так и не увенчались успехом: физики не смогли в рамках ОТО увязать гравитационное взаимодействие с тремя остальными (слабое и сильное ядерные, а также электромагнитное).

При энергии возбуждений выше определённого уровня электромагнитное взаимодействие объединяется со слабым ядерным в электрослабое взаимодействие. Теория суперсимметрии предполагает, что при дальнейшем повышении энергии электрослабое сольётся с сильным ядерным взаимодействием. Однако на практике это утверждение пока не проверено.

Томс в своей работе он изучил объединение гравитационного и электромагнитного взаимодействия электронов и фотонов. Как правило, попытки описать гравитацию в рамках квантовой механики заканчивались провалом. Получалось, что взаимодействия становятся слишком сильными, их невозможно рассчитать традиционными методами.

У Томса же получилось, что при энергии 10¹⁵-10¹⁹ гигаэлектронвольт взаимодействие между электроном и фотоном практически равно нулю. Физики называют такой эффект асимптотической свободой. "Неожиданный вывод, учитывая, что в отсутствие гравитации чем ближе заряд, тем больше электромагнитные силы", — поясняет Дэвид.

Статью Томса опубликовал журнал Nature. Конечно, благодаря одной этой работе, физики не смогут тут же построить теорию всего. Ведь даже если выкладки британца окажутся верными, учёным необходимо будет показать, что при высоких энергиях с гравитацией готовы "примириться" и другие взаимодействия.

Источники:

1. MEMBRANA