Эйнштейн, вероятно, вновь прав: пространство-время ровное, а не пенистое

Две важнейшие характеристики существования материи (пространство и время) Эйнштейном и рядом других учёных были объединены в своеобразную среду существования материи – пространство-время.

Вспомним, как трактуются пространство и время классической физикой (например, в механике Исаака Ньютона). Пространство – это вместилище материи (вещества, поля), в том числе и материальных частиц. Время – это вместилище событий, цепочка свершающихся друг за другом явлений, где господствует причинно-следственная природа.

А квантовая физика и физика относительности (релятивистская физика, например у Альберта Эйнштейна) трактует пространство и время приблизительно так, да не совсем. Это как со свойствами поверхности планеты, например, нашей Земли – на обычном, нашем уровне восприятия, поверхность приближается к плоскости, а на глобальном, космическом, уровне, наоборот, это – почти сфера, шар. При переходе к большим скоростям и большой силе воздействия гравитационных полей появляются новые свойства. И главное из них – пространство и время начинают проявлять единую природу, а возможно, даже, приобретать свойства материи. То есть, пространство-время мало того что неотделимо от материи, так и само представляет из себя нечто материальное.

Однако, даже допуская единство пространства и времени и их взаимовлияния, учёные задавались вопросом: а насколько постранство-время ровное, на всех ли уровнях участки пространства-времени плавно переходят друг в друга, или существует на каком-либо из уровней организации материи чёткая прерывистость, порционность, и отдельные зоны пространства-времени – словно пузыри в пене (либо на микроуровне, либо, наоборот на мегакосмическом уровне). Эйнштейн склонялся к гипотезе ровности, постепенности пространственно-временных переходов. Другие говорили о том, что на некоторых уровнях есть чёткие переходы, словно пространство-время пенится.

И вот сейчас учёные вновь приходят к эйнштейновскому варианту. Пространство-время, скорее, ровное, чем «пенистое», как это демонстрируется в новом исследовании, добавившем пару очков идеям Эйнштейна, которые пытаются в настоящее время оспорить некоторые «квантовые» теоретики. Их называют «квантовыми» потому, что они предполагают, что пространство-время состоит из частиц – квантов, как и физические поля.

В своей общей теории относительности (опубликована в 1916 году) Альберт Эйнштейн описал пространственно-временной континуум как сам по себе фундаментально ровный, искажающийся только под влиянием материи (вещества и поля) и её энергии. Хотя квантовая физика почти полностью опирается на теорию относительности, некоторые интерпретации квантовой теории отходят от этого представления в пользу предположения, в соответствии с которым пространство-время состоит из периодически исчезающих и вновь появляющихся крохотных частиц.

Отследив три фотона, идущих к Земле от далёкого гамма-всплеска, произошедшего на расстоянии в 7 миллиардов световых лет от Земли, команда исследователей обнаружила, что фотоны прибыли к детектору почти одновременно, в то время как «пенистое» пространстве задержало бы эти частицы на разные промежутки времени. Это свидетельствует о том, что, по крайней мере, на микроуровне пространство-время, скорее всего, не «пузырится». Хотя выводы и не окончательны.

О ходе исследования было изложено на собрании Американского астрономического общества, проходящем в Лонг-Бич, Калифорния, США.