Publicerat: 21 november 2024, 15:00
Forskare föreslår nu att rumtiden, universums fundamentala struktur, kanske inte är en slät kontinuitet utan istället består av små, diskreta ”pixlar”. Denna teori skulle kunna förklara några av fysikens mest förbryllande frågor, inklusive vad gravitation egentligen består av, och hur den kan förenas med kvantmekanik.
Pixlar av rumtid
Rana Adhikari, professor i fysik vid Caltech, beskriver dessa rumtids-pixlar som extremt små. Han illustrerar det genom att säga att om dessa pixlar förstoras till storleken av ett sandkorn, skulle atomer vara lika stora som galaxer.
Denna teori försöker förena den klassiska fysikens lagar, som styrs av Einsteins allmänna relativitetsteori, med kvantfysikens mystiska värld. Trots att båda teorierna fungerar i sina respektive domäner, blir de svåra att kombinera på små skalor, som i närheten av svarta hål eller vid extremt korta avstånd.
– ”Rumtiden kanske inte är en verklig sak, utan något som uppstår ur dess pixelering,” säger Adhikari.
Gravitationens byggstenar
Forskare har länge försökt förstå vad gravitation består av på kvantnivå. Ett hypotetiskt koncept är gravitoner, som är tänkta att vara kvantmekanikens motsvarighet till ljusets fotoner. Dessa gravitationens byggstenar skulle, enligt strängteori, vibrera vid specifika frekvenser och bidra till gravitationens egenskaper.
Cliff Cheung, en annan professor vid Caltech, påpekar att kvantmekanik och gravitation redan samexisterar på vår planet, men problemen uppstår när teorierna måste kombineras i extremt små skalor.
– ”Om jag tappar min kaffekopp och den faller, tänker jag att det är gravitation,” säger Adhikari. ”Men på samma sätt som temperatur inte är ’verklig’ utan beskriver molekylers vibrationer, kanske rumtiden inte heller är en verklig sak.”
Vad betyder detta?
Om teorin stämmer kan det innebära att gravitation inte är en grundläggande kraft, utan en emergent egenskap som uppstår från rumtidens underliggande struktur. Detta skulle omforma hur vi ser på universum, från en kontinuerlig väv till en mosaik av osynliga byggstenar.
Nästa steg
Forskare planerar att använda avancerade experiment och simuleringar för att leta efter konkreta bevis på rumtids-pixlar och deras koppling till gravitation. Om dessa pixlar existerar, skulle de kunna upptäckas genom subtila effekter i extrema miljöer, som runt svarta hål eller i högenergikollisioner.
Källa: Caltech
Taggar: Rumtid, Gravitation, Kvantmekanik, Strängteori, Kosmologi