I årtionden, fysiker har försökt förena kvantmekanik, fysiken hos de mycket små, med tyngdkraft, fysiken i de mycket stora. Medan många akademiker arbetar med kvantgravitation, de använder ofta modeller som inte beaktar vissa aspekter av vårt eget universum, som dess accelererade expansion. Ett team vid Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University (OIST) rapporterar ett nytt tillvägagångssätt för kvantgravitation med hjälp av en modell som närmare matchar vår verklighet.

Skriver in Fysisk granskning D , laget rapporterar sina framsteg på spridningsmatrisen för masslösa fält, eller S-matris, ett uttryck som förutspår vad som kommer att hända när partiklar på oändligt långt avstånd kommer samman, påverka varandra, och gå vidare med sin verksamhet. Med andra ord, S-matrisen använder utgångspunkter för att förutsäga utfall. Viktigt, detta koncept kan gälla ett de Sitter -utrymme, ett universum som expanderar i accelererande takt - precis som vårt eget.

I det här pappret, laget beräknar S-matrisen i de Sitter-utrymmet för det enklaste scenariot, med gratis, icke-interagerande partiklar. Detta uttryck är känt som den fria S-matrisen.

"Den fria S-matrisen är mer än bara elegant matematik-den har potential att förklara mer realistiska scenarier, säger Adrian David, en av författarna till studien. "Vi kommer nu att börja tänka på sådana scenarier, gå bortom enskilda fält för att utforska vad som händer när dessa fält interagerar. "

Hej, Värld!

A "Hej, World! "Är ett datorprogram som visar detta enkla meddelande som en utmatning. Det är ett test som används av programutvecklare för att bekräfta att det underliggande programmeringsspråket fungerar korrekt. Utvecklare utför vanligtvis denna förnuftskontroll innan de använder språket i mer komplexa inställningar med användbara utgångar. Den fria S-matrisen är som en "Hej! World! "-Program som används för matematiken i ett enkelt sammanhang.

"Som ett förnuftstest i datorprogrammering, utgången 'Hej, Värld!' budskapet är mindre intressant än det underliggande språket som används för att skapa det, "säger David." Likaså, den fria S-matrisen är mindre intressant i sig, men mer i frågorna kan det tillåta oss att svara. "

"Vi befinner oss i ett universum som expanderar i en accelererande takt, ett de Sitter -utrymme, och det verkar som att dessa villkor nu är permanenta, "säger professor Yasha Neiman, chef för Quantum Gravity Group. "Denna information måste införlivas som en hörnsten i vår beskrivning av verkligheten."

Tills vidare, teamet kommer att arbeta med nästa steg i problemet-att tillämpa den fria S-matrisen på mer komplicerade scenarier som ekar verkligheten. Sedan, de kan få en bättre förståelse - är det här helt enkelt underbar matte, eller mer än bara ett vackert ansikte?