Одно из следствий ПКГ — дискретность пространства

Это значит, что пространство не бесконечно делимо, а имеет минимальную возможную длину, минимальную возможную площадь и минимальный возможный объем. Это как пиксели на экране вашего смартфона: издалека картинка кажется непрерывной, но если посмотреть через лупу, вы увидите отдельные пиксели. В ПКГ эти "пиксели пространства" имеют размер порядка планковской длины — примерно 10^-35 метра. Это чудовищно мало! Чтобы представить этот масштаб, подумайте: если бы атом увеличили до размеров нашей Солнечной системы, то планковская длина соответствовала бы размеру обычного дерева. Мы говорим о структуре пространства на уровнях, которые трудно себе даже вообразить.

Это квантование пространства решает одну из ключевых проблем квантовой гравитации — появление бесконечностей в уравнениях. В классических теориях, если пытаться рассчитать эффекты на все меньших и меньших масштабах, мы получаем бесконечные значения энергии. Но если пространство дискретно и имеет минимальный масштаб, то эта проблема просто испаряется — мы не можем "нырнуть" глубже планковского масштаба, потому что там больше нет непрерывного пространства! В этом смысле ПКГ работает как естественный "регулятор", не давая физике улететь в бесконечность. В общей теории относительности время — это просто одно из измерений пространства-времени, не сильно отличающееся от пространственных измерений. Но в ПКГ появляется так называемая "проблема времени".

Дело в том, что в квантовой механике мы обычно описываем, как системы эволюционируют во времени. Но если мы квантуем само пространство-время, то относительно чего должна происходить эта эволюция? Это как пытаться объяснить, как река течет, если квантована сама вода. Парадокс, не так ли? В ПКГ есть несколько подходов к этой проблеме. Один из них предполагает, что время возникает из более фундаментальных квантовых процессов, не являясь самостоятельной сущностью. Это называется "безвременной" формулировкой квантовой гравитации. Согласно этому подходу, наше обычное ощущение непрерывного времени — лишь приближение, возникающее при рассмотрении огромного числа квантовых состояний пространства.

Другими словами, время может быть не фундаментальным, а эмерджентным явлением, подобно тому, как температура возникает из движения множества молекул. На микроуровне нет "температуры" — есть только молекулы, двигающиеся с разными скоростями. Возможно, и со временем дело обстоит аналогично: на самом глубоком уровне есть только квантовые состояния пространства, а время — лишь статистический эффект, наблюдаемый нами в макромире. Как же мы воспринимаем течение времени в таком случае? Как бы парадоксально это ни звучало, но, согласно некоторым интерпретациям ПКГ, каждый момент времени — это отдельное квантовое состояние всей Вселенной.

То, что мы воспринимаем как непрерывный поток времени, на самом деле может быть чем-то вроде последовательности дискретных "кадров", подобно тому, как кинофильм создает иллюзию непрерывного движения через быструю смену статичных изображений.

Источник: dzen.ru

Комментарии: