Depuis des décennies, les physiciens ont tenté de réconcilier la mécanique quantique, la physique du tout petit, avec gravité, la physique du très grand. Alors que de nombreux universitaires travaillent sur la gravité quantique, ils utilisent souvent des modèles qui ne prennent pas en compte certains aspects de notre propre univers, comme son expansion accélérée. Une équipe de l'Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University (OIST) rapporte une nouvelle approche de la gravité quantique en utilisant un modèle qui correspond plus étroitement à notre réalité.

Écrire dans Examen physique D , l'équipe rapporte ses progrès sur la matrice de diffusion pour les champs sans masse, ou matrice S, une expression qui prédit ce qui se passera lorsque des particules à des distances infiniment éloignées se réuniront, interagir, et vaquer à leurs occupations. En d'autres termes, la matrice S utilise des points de départ pour prédire les résultats. Surtout, ce concept peut s'appliquer à un espace de Sitter, un univers qui s'étend à un rythme accéléré, tout comme le nôtre.

Dans ce document, l'équipe calcule la matrice S dans l'espace de Sitter pour le scénario le plus simple, impliquant gratuitement, particules sans interaction. Cette expression est connue sous le nom de matrice S libre.

"La matrice S gratuite est plus que de simples mathématiques élégantes - elle a le potentiel d'expliquer des scénarios plus réalistes, " dit Adrien David, l'un des auteurs de l'étude. « Nous allons maintenant commencer à réfléchir à de tels scénarios, aller au-delà des champs individuels pour explorer ce qui se passe lorsque ces champs interagissent."

Bonjour, Monde!

Un bonjour, World!" est un programme informatique qui affiche ce message simple en sortie. C'est un test utilisé par les développeurs de logiciels pour confirmer que le langage de programmation sous-jacent fonctionne correctement. Les développeurs effectuent généralement cette vérification avant d'utiliser le langage dans des paramètres plus complexes avec sorties utiles. La matrice S gratuite est comme un "Bonjour, World!" programme utilisé pour les maths dans un contexte simple.

"Comme un test de santé mentale en programmation informatique, la sortie 'Bonjour, Monde!' message est moins intéressant que le langage sous-jacent utilisé pour le créer, " dit David. " De même, la matrice S libre est moins intéressante en elle-même, mais plus dans les questions auxquelles il pourrait nous permettre de répondre.

"Nous sommes dans un univers qui s'étend à un rythme accéléré, un espace de Sitter, et il semble que ces conditions soient désormais permanentes, " dit le professeur Yasha Neiman, chef du groupe Quantum Gravity. "Cette information doit être incorporée comme pierre angulaire dans notre description de la réalité."

Pour l'instant, l'équipe travaillera sur la prochaine étape du problème :appliquer la matrice S gratuite à des scénarios plus complexes qui font écho à la réalité. Puis, ils pourraient acquérir une meilleure compréhension - est-ce que ce calcul est tout simplement magnifique, ou plus qu'un joli visage ?