Основным инструментом профессора Вударда была техника Швингера-Келдыша.
Известный российский физик, сотрудник ФИАН, академик Леонид Келдыш и
американский физик Джулиус Швингер параллельно предложили эту технику в
конце 50-х годов ХХ столетия. По своему назначению методика позволяет
вычислять средние значения параметров, наблюдаемых в физических
экспериментах, которые выходят за рамки экспериментов по рассеянию
(столкновению) частиц. Используя эту технику, Ричард Вудард рассчитал
вклад гравитационного поля в электростатический потенциал от точечного
неподвижного заряда, а если точнее, то выяснил, каким образом закон
Кулона модифицируется за счет вклада гравитационного поля.
«Квантовое гравитационное поле проявляется здесь в виде очень малой
поправки, - рассказал профессор Ричард Вудард во время Гинзбурговской
конференции по физике, прошедшей в ФИАНе с 28 мая по 2 июня 2012 года. -
Она пропорциональна произведению энергии взаимодействия двух
электрических зарядов и очень малой гравитационной постоянной».
Однако если вклад гравитации в кулоновское взаимодействие выливается в
виде безобидной малой поправки, то концептуальный вклад квантовой
гравитации в теорию электромагнетизма, структурированную Максвеллом в
его знаменитых уравнениях, проявляется интереснее.
Из преобразованных с учетом гравитационного вклада уравнений Максвелла
можно сделать вывод о возможности распространения частиц со скоростями
больше скорости света. Например, фотоны, согласно классической
электродинамике, летят со скоростью света, но с учетом вклада
гравитационного поля в закон распространения фотонов возникает слабый
эффект увеличения их скорости, что в достаточно вольном изложении можно
назвать нарушением причинности или «машиной времени».
Аргумент против этого находится в определении понятия скорости света. В
данном случае скорость света является не универсальной постоянной, а
своего рода функцией расстояния между зарядами. Тогда в приближенном
смысле можно сказать, что скорость света на очень близких к заряду
расстояниях, на которых ее измерение вряд ли является принципиально
возможным, становится существенно отличной от привычной скорости света, в
то время как на больших расстояниях этот эффект ничтожно мал.
Схематичное изображение петлевой квантовой гравитации, согласно
которой пространство и время состоят из квантовых ячеек, соединенных
друг с другом определенным образом. Фото с сайта wikimedia.org.
«О машинах времени здесь, конечно, говорить нельзя, - прокомментировал
результаты расчетов профессора Вударда ведущий научный сотрудник
сектора теории элементарных частиц ФИАН, доктор физико-математических
наук Андрей Барвинский, - но сам по себе эффект очень тонкий и в чем-то
привлекательный. Дело в том, что это один из немногих эффектов, который
можно просчитать до конца. Как правило, расчет и анализ большинства
интересных и важных задач в области квантовой гравитации, к сожалению,
осуществить напрямую невозможно. Это связано с тем, что либо
математические методы в этой области пока плохо развиты, либо при
расчете фигурируют внутренние существенные противоречия на чисто
квантовом уровне. А это один из достаточно несложных расчетов, который
доведен до конца и, несмотря на небезупречную интерпретацию, приводит к
конкретному результату, мотивирующему дальнейшие исследования».
Источник: АНИ «ФИАН-информ»
|
