В центре нейтронной звезды вещество сжато так, что чайная ложка весит миллиард тонн. Казалось бы, лучше места для поиска следов квантовой гравитации не найти. Но между лабораторией и фундаментальным масштабом — пропасть в 10⁸⁰ раз по плотности.
Три двери ведут в эту комнату. Первая — обобщённый принцип неопределённости: если пространство на малых длинах перестаёт быть гладким, число доступных состояний частиц меняется. Вторая — некоммутативная геометрия: координаты перестают перемножаться обычным образом, и источник материи размазывается. Третья — поправки к гравитации от высших кривизн, как в эффективной теории поля.
Автор проходит каждую дверь и проверяет, что за ней. Для обобщённого принципа неопределённости поправка к числу состояний при типичных импульсах нейтронной звезды — 10⁻³⁸. Чтобы эффект стал заметен, параметр нужно усилить на 37 порядков. Для некоммутативного размазывания с шириной порядка планковской длины эффект исчезающе мал на масштабе звезды. Для гравитационных поправок отношение кривизны к планковской тоже ничтожно.
Работа не предлагает новую модель, а строит критическую карту. Она показывает, что разные механизмы могут давать одинаковые сдвиги в массе, радиусе или приливной деформируемости, поэтому одиночное отклонение не укажет на источник. Чтобы заявление об ограничении было надёжным, нужно указать алгебру, действие или источник; контролируемый параметр разложения; уравнения сохранения; диапазон уравнения состояния; единообразие описания фона и приливов; и статистические предположения.
Три двери ведут в одну комнату, но пока ни одна не открывается. Это не тупик, а фильтр: он отсеивает модели, которые лишь имитируют квантовую гравитацию, не выдерживая проверки на согласованность.
Планковская плотность примерно в 10⁸⁰ раз больше плотности нейтронной звезды. Если бы звезда имела планковскую плотность, её масса уместилась бы в объёме, в 10⁸⁰ раз меньшем протона — наглядная пропасть между лабораторией и фундаментальным масштабом.
Идея, что пространство-время на малых масштабах перестаёт быть гладким и координаты не коммутируют, перекликается с «квантовой пеной» из романов Грега Игана, где структура пространства на планковских длинах влияет на макроскопические явления.