Рассчитаны квантово-гравитационные поправки к уравнениям Максвелла

Сотрудники Флоридского университета Ричард Вудард (Richard Woodard) и Кэти Леонард (Katie Leonard) вывели квантово-гравитационные поправки к уравнениям Максвелла.

Основные результаты этой работы, опубликованные в журнале Physical Review D, г-н Вудард представил на прошедшей в Физическом институте им. П. Н. Лебедева РАН Гинзбурговской конференции. В своём выступлении физик разобрал решения скорректированных уравнений для нескольких модельных случаев.

К примеру, в случае точечного неподвижного заряда электростатический потенциал незначительно возрастал на малых расстояниях, что отражалось и на законе Кулона. «Квантовое гравитационное поле проявляется здесь в виде очень малой поправки, — отметил профессор Вудард. — Она пропорциональна произведению энергии взаимодействия двух электрических зарядов и гравитационной постоянной».

В теории петлевой квантовой гравитации трёхмерную структуру пространства можно визуально представить в виде системы переплетающихся колец. На фото показана очень простая модель такой структуры, созданная физиком Карло Ровелли (Carlo Rovelli) из колец для ключей. Популярную статью, написанную Ровелли и опубликованную в журнале Physics World, можно порекомендовать всем, кому будет интересно введение в теорию квантовой гравитации.

Более любопытные данные были получены в модели мгновенного создания точечного статического электрического диполя (можно представить себе это как разделение зарядов в очень маленькой нейтральной частице вроде нейтрона). Рассматривая отклик поля, учёные обнаружили эффект сверхсветового движения. Он чрезвычайно слаб и некумулятивен, то есть наблюдение за космологическими источниками не сделает его более заметным; можно сказать, что скорость света на небольших расстояниях от заряда, где её измерение вряд ли возможно, становится существенно отличной от привычной скорости, но на значительных расстояниях эффект остаётся ничтожно малым.

«Сам по себе эффект очень тонкий и в чём-то привлекательный, — прокомментировал результаты вычислений доктор физико-математических наук Андрей Барвинский. — Расчёт и анализ большинства интересных и важных задач в области квантовой гравитации, к сожалению, осуществить напрямую невозможно. Это бывает связано либо с недостатками математических методов, либо с тем, что в расчётах фигурируют внутренние существенные противоречия на чисто квантовом уровне. А здесь мы видим один из не очень сложных расчётов, который был доведён до конца и, несмотря на небезупречную интерпретацию, приводит к конкретному результату, мотивирующему дальнейшие исследования».

Подготовлено по материалам ФИАН-информ.