Пространство дрожит: виноваты квантовые частицы ⚡ экспресс
В постквантовой теории классическая гравитация соединяется с квантовой материей, из-за чего пространство-время начинает стохастически (случайно) колебаться. Авторы разложили эти флуктуации на простые составляющие (спин-2 и спин-0 моды) и показали, что теория математически непротиворечива. Вычислив шум ньютоновского потенциала, они сравнили его с данными миссии LISA Pathfinder и ограничили один из параметров теории; другой ограничивается стохастическим гравитационно-волновым фоном. Забавно, что дрожание пространства-времени напоминает броуновское движение пыльцы, только в масштабах Вселенной.
В одной модели пространство-время — это гладкое озеро, а квантовые частицы — плавающие в нём рыбы. Их движение неизбежно создаёт рябь. Математика требует, чтобы вода дрожала — иначе теория рассыпается. Эта дрожь строго упорядочена и бывает двух типов. Одна волна похожа на гравитационные волны, другая — на волны сжатия. Обе расползаются, как чернила по воде. Учёные вычислили силу дрожи и сверились с данными зонда LISA Pathfinder, который ощущает силы в миллиард раз меньше веса песчинки. Загадочный шум, пойманный прибором, в точности укладывается в расчёты. К тому же фоновые гравитационные волны в расширяющейся Вселенной ограничивают дрожь: будь она сильнее, мы бы уже заметили лишнюю рябь. Похоже, ткань реальности непрестанно трепещет из-за квантовых частиц, и будущие детекторы услышат её дыхание.
🎯 LISA Pathfinder был настолько чувствителен, что мог измерить силу, сравнимую с весом бактерии на Земле. Загадочный избыточный шум, обнаруженный им, может оказаться первым намёком на квантовую дрожь пространства-времени.