Немецкие математики предлагают использовать мощь новой области под названием «позитивная геометрия» для поиска фундаментальной теории, которая могла бы объединить все законы физики и описать устройство Вселенной. Это исследование, проведенное доктором Клаудией Феволой и доктором Анной-Лаурой Саттельбергер из Института математики в естественных науках Макса Планка, открывает свежий взгляд на проблему, над которой ученые бьются уже более столетия.
На протяжении века физики существуют в парадигме, согласно которой Вселенная подчиняется двум различным и несовместимым на фундаментальном уровне наборам правил. Квантовая механика блестяще описывает мир элементарных частиц и сил, в то время как общая теория относительности Эйнштейна объясняет крупномасштабную структуру пространства-времени и гравитацию. Создание единой теории, которая примирила бы эти две концепции, является главной, но до сих пор недостижимой целью современной науки.
Новое исследование, опубликованное в журнале Notices of the American Mathematical Society, предлагает инновационный подход к этой проблеме через призму математики.
Обратите внимание: Японцы хотят уничтожать космический мусор с помощью плазменной пушки.
Ученые исследуют, как высокоразмерные геометрические объекты, такие как амплитуэдры и космологические политопы, могут описывать физические взаимодействия — от столкновений частиц в коллайдере до формирования галактик и структуры реликтового излучения, оставшегося от Большого взрыва.Вместо традиционных сложных расчетов с использованием дифференциальных уравнений и диаграмм Фейнмана позитивная геометрия позволяет вычислять вероятности outcomes взаимодействий, измеряя «объем» специального геометрического объекта. Это не только кардинально упрощает громоздкие вычисления в физике высоких энергий, но и намекает на глубокую фундаментальную связь: и квантовые, и космологические явления, возможно, описываются одним и тем же геометрическим языком.
Авторы работы подчеркивают, что позитивная геометрия является молодой и быстро развивающейся областью. Хотя предложенные математические структуры элегантны и многообещающи, они пока что применяются к упрощенным, идеализированным моделям физической реальности. Для подтверждения их истинной значимости научному сообществу предстоит большая работа по адаптации этого подхода к более реалистичным условиям, включающим гравитацию и расширяющуюся Вселенную.
Данное исследование является частью масштабного европейского проекта UNIVERSE+, целью которого является как раз создание таких реалистичных геометрических моделей. Ученые заключают, что хотя путь от абстрактной математической красоты к физической теории всего может быть долгим, позитивная геометрия предлагает невероятно перспективный и унифицирующий язык, который позволяет по-новому взглянуть на архитектуру нашей Вселенной.
19.08.2025 38 FacebookXVKontakteOdnoklassnikiTelegram Подпишитесь на нас:Вконтакте / Telegram / Дзен НовостиБольше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
- Астрономы, анализирующие данные с космического телескопа «Джеймс Уэбб», пришли к удивительному выводу: свободно дрейфующие в пространстве планеты-сироты, по-видимому, обладают способностью формировать собственные системы спутников
- В новом исследовании, проведенном учеными из Стэнфордского университета и Emory BrainGate, достигнут значительный прорыв в области интерфейсов "мозг-компьютер" (ИМК)