Per decenni, i fisici hanno cercato di conciliare la meccanica quantistica, la fisica del piccolissimo, con gravità, la fisica del molto grande. Mentre molti accademici stanno lavorando sulla gravità quantistica, usano spesso modelli che non tengono conto di alcuni aspetti del nostro universo, come la sua espansione accelerata. Un team dell'Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University (OIST) riporta un nuovo approccio alla gravità quantistica utilizzando un modello che si avvicina di più alla nostra realtà.

Scrivendo in Revisione fisica D , il team riporta i propri progressi sulla matrice di scattering per i campi senza massa, o matrice S, un'espressione che predice cosa accadrà quando le particelle a distanze infinitamente lontane si uniranno, interagire, e fanno i loro affari. In altre parole, la matrice S utilizza i punti di partenza per prevedere i risultati. È importante sottolineare che questo concetto può essere applicato a uno spazio de Sitter, un universo che si sta espandendo a un ritmo accelerato, proprio come il nostro.

In questo documento, il team calcola la matrice S nello spazio di de Sitter per lo scenario più semplice, coinvolgendo gratuitamente, particelle non interagenti. Questa espressione è nota come matrice S libera.

"La matrice S gratuita è più di una semplice matematica elegante:ha il potenziale per spiegare scenari più realistici, " dice Adrian David, uno degli autori dello studio. "Inizieremo ora a pensare a tali scenari, andando oltre i singoli campi per esplorare cosa succede quando quei campi interagiscono."

Ciao, Mondo!

Un "Ciao, World!" è un programma per computer che visualizza questo semplice messaggio come output. È un test utilizzato dagli sviluppatori di software per confermare che il linguaggio di programmazione sottostante funzioni correttamente. Gli sviluppatori di solito eseguono questo controllo di integrità prima di utilizzare il linguaggio in impostazioni più complesse con output utili. La matrice S gratuita è come un "Ciao, World!" programma abituato alla matematica in un contesto semplice.

"Come un test di sanità mentale nella programmazione di computer, l'output 'Ciao, Mondo!' messaggio è meno interessante del linguaggio sottostante utilizzato per crearlo, " dice David. "Allo stesso modo, la matrice S libera è meno interessante di per sé, ma più nelle domande potrebbe permetterci di rispondere."

"Siamo in un universo che si sta espandendo a un ritmo accelerato, uno spazio de Sitter, e sembra che queste condizioni siano ora permanenti, "dice il professor Yasha Neiman, capo del Quantum Gravity Group. "Questa informazione deve essere incorporata come pietra angolare nella nostra descrizione della realtà".

Per adesso, il team lavorerà alla fase successiva del problema, applicando la matrice S gratuita a scenari più complicati che riecheggiano la realtà. Quindi, potrebbero acquisire una migliore comprensione:questa matematica è semplicemente meravigliosa, o più di un bel viso?