Квантовая гравитация во флатландии

Статья продается только в составе журнала

Представьте себе, что мир не трехмерен, а двумерен. Какой в этом случае была бы сила гравитации? Неожиданные ответы на этот вопрос указывают физикам путь к единой теории природы

С момента своего становления как науки физика занимается поиском единства в природе. Исаак Ньютон показал, что та же сила, которая заставляет падать яблоко, удерживает планеты на их орбитах. Джеймс Клерк Максвелл объединил теории электричества, магнетизма и оптики в единую теорию электромагнетизма. Спустя столетие физики добавили к ней слабые ядерные силы и создали теорию электрослабого взаимодействия. Альберт Эйнштейн соединил пространство и время в единый континуум пространства-времени.

Сегодня недостающее звено в этом поиске — объединение теории гравитации и квантовой механики. Эйнштейновская теория гравитации, его общая теория относительности, описывает рождение Вселенной, орбиты планет и падение яблока Ньютона. Квантовая механика описывает атомы и молекулы, электроны и кварки, фундаментальные субатомные силы и еще многое другое. Однако теории оказываются несовместимыми, когда необходимо использовать их обе — там, где сильны и гравитационные, и квантовые эффекты, например в черных дырах. Самые успешные попытки физиков объединить их в квантовую теорию гравитации потерпели фиаско. Полученные с ее помощью ответы порой не имели смысла. Или их вообще не было. Несмотря на 80 лет работы нескольких поколений физиков, включая десяток или около того нобелевских лауреатов, квантовая теория гравитации остается неуловимой.

Стивен Карлип