Al decenia, natuurkundigen hebben geprobeerd de kwantummechanica met elkaar te verzoenen, de fysica van de zeer kleine, met zwaartekracht, de fysica van de zeer groten. Terwijl veel academici werken aan kwantumzwaartekracht, ze gebruiken vaak modellen die geen rekening houden met bepaalde aspecten van ons eigen universum, zoals zijn versnelde expansie. Een team van de Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University (OIST) rapporteert een nieuwe benadering van kwantumzwaartekracht met behulp van een model dat beter aansluit bij onze realiteit.

Inschrijven Fysieke beoordeling D , het team rapporteert hun voortgang op de verstrooiingsmatrix voor massaloze velden, of S-matrix, een uitdrukking die voorspelt wat er zal gebeuren als deeltjes op oneindig grote afstanden samenkomen, interactie, en gaan hun gang. Met andere woorden, de S-matrix gebruikt uitgangspunten om uitkomsten te voorspellen. belangrijk, dit concept kan van toepassing zijn op een de Sitter-ruimte, een universum dat zich steeds sneller uitbreidt - net als het onze.

In deze krant, het team berekent de S-matrix in de Sitterruimte voor het eenvoudigste scenario, met gratis, niet-interagerende deeltjes. Deze uitdrukking staat bekend als de vrije S-matrix.

"De gratis S-matrix is ​​meer dan alleen elegante wiskunde - het heeft de potentie om meer realistische scenario's uit te leggen, " zegt Adrian David, een van de auteurs van het onderzoek. "We gaan nu nadenken over dergelijke scenario's, verder gaan dan individuele velden om te onderzoeken wat er gebeurt als die velden op elkaar inwerken."

Hallo, Wereld!

Een hallo, World!" is een computerprogramma dat dit eenvoudige bericht als uitvoer weergeeft. Het is een test die door softwareontwikkelaars wordt gebruikt om te bevestigen dat de onderliggende programmeertaal correct werkt. Ontwikkelaars voeren deze sanity check meestal uit voordat ze de taal in complexere instellingen gebruiken met bruikbare uitgangen. De gratis S-matrix is ​​als een "Hallo, World!" programma gebruikt om de wiskunde in een eenvoudige context.

"Als een geestelijke test bij het programmeren van computers, de uitgang 'Hallo, Wereld!' bericht is minder interessant dan de onderliggende taal die is gebruikt om het te creëren, " zegt David. "Evenzo, de vrije S-matrix is ​​op zichzelf minder interessant, maar meer in de vragen die het ons in staat zou kunnen stellen om te beantwoorden."

"We bevinden ons in een universum dat zich steeds sneller uitbreidt, een de Sitter-ruimte, en het lijkt erop dat deze omstandigheden nu permanent zijn, " zegt professor Yasha Neiman, hoofd van de Quantum Gravity Group. "Deze informatie moet als hoeksteen worden opgenomen in onze beschrijving van de werkelijkheid."

Voor nu, het team zal werken aan de volgende stap van het probleem:de gratis S-matrix toepassen op meer gecompliceerde scenario's die de realiteit weerspiegelen. Vervolgens, ze zouden een beter begrip kunnen krijgen - is dit gewoon prachtige wiskunde, of meer dan alleen een mooi gezicht?