Энтропия — это мера «неупорядоченности» и необратимого распада энергии и материи, когда систему оставляют без вмешательства. В популярном представлении именно энтропия толкает мир к росту хаоса. Поэтому новая теория звучит парадоксально.
Ученый предложил теорию о мосте между относительностью и квантовой физикой
Западный физик Джинестра Бьянкони предлагает радикальный ход: считать, что гравитация может «вырождаться» из энтропии. Если идея верна, она подводит мост между общей теорией относительности и квантовой физикой — двумя языками, которые обычно плохо переводятся друг в друга.
Unsplash
Джинестра Бьянкони пытается сделать энтропию источником силы, которая, наоборот, связывает и удерживает — гравитации.
Гравитация из энтропии: новая теория
В работе, опубликованной в Physical Review D, Джинестра Бьянкони (Queen Mary University of London) опирается на понятие квантовой относительной энтропии.
- Это инструмент, который позволяет сравнивать два квантовых состояния и описывать, насколько они «различаются» по структуре и степени неопределенности.
- По замыслу автора, через такую меру можно формально связать материю и геометрию пространства-времени.
- Проблема, на которую нацелена теория, старая: общая теория относительности объясняет гравитацию как искривление пространства-времени массивными объектами.
Между тем квантовая теория, напротив, описывает мир на микроскопических масштабах, где объекты ведут себя и как частицы, и как волны. Эти описания работают блестяще каждое в своей области, но плохо стыкуются в единую картину.
- Бьянкони предлагает смотреть на пространство-время как на квантовый оператор — то есть не как на пассивную сцену, а как на объект, который действует на квантовые состояния и переводит их в другие состояния.
В этой логике гравитация появляется как «энтропийное действие», связывающее поля материи с геометрией пространства-времени.
- Исследователь формулирует это прямо: «Гравитация выводится из энтропийного действия, которое связывает поля материи с геометрией [пространства-времени]».