Свет — это не то, что движется в пространстве, а само пространство в движении

В течение десятилетий физики пытались объединить гравитацию и электромагнетизм в единую теорию, способную объяснить фундаментальные силы природы. От Эйнштейна до Шрёдингера — идея единого поля будоражила умы. Однако даже теории вроде струнной, обещавшие дать ответы, в итоге не оправдали ожиданий. Сегодня группа учёных предлагает новый подход, который возвращает нас к геометрии — но уже с современным математическим инструментарием.

Суть новой теории в том, что и гравитация, и электромагнетизм — это проявления геометрических свойств самого пространства-времени. Не внешние силы, не поля в вакууме, а именно искривления и волны, проходящие сквозь ткань Вселенной. По словам авторов, электрические заряды и токи — это не некие «встроенные» объекты, а локальные сжатия и искривления пространства, которые можно описать на языке геометрии. Это перекликается с идеей Джона Уилера, одного из крупнейших физиков XX века, который говорил: «Материя говорит пространству, как искривляться, а пространство говорит материи, как двигаться».

Исследование построено на обобщённой версии геометрии, разработанной ещё в 1918 году немецким математиком Германом Вейлем. Она отличается от той, что использовал Эйнштейн, тем, что допускает изменяемость длины при перемещении — важное свойство, если мы хотим «встроить» электрический заряд в геометрию. Учёные дополнили эту модель методами вариационного исчисления и получили новую, эстетически стройную и математически точную форму уравнений Максвелла. Но теперь это не просто линейные уравнения, как в классической теории, а нелинейные — отражающие сложную природу взаимодействий, если рассматривать их как геометрию.

На практике это означает, что электромагнитные поля — это не нечто, существующее внутри пространства, а само пространство, вибрирующее особым образом. Свет — это волна пространства-времени, как и гравитационные волны, но другого типа. А электрический заряд — это просто локальное изменение плотности или кривизны этой ткани. Даже знаменитый эффект Ахаронова-Бома , когда на заряженную частицу влияет поле, которое не может быть обнаружено локально, оказывается естественным следствием новой геометрической картины мира.

Авторы считают , что их модель даёт прочный фундамент для дальнейших исследований. Более того, она предсказывает, что на масштабах Планка — там, где действуют квантовые эффекты и гравитация начинает «шуметь», — могут самопроизвольно возникать и исчезать заряды. Это может стать шагом к объединению квантовой теории поля с гравитацией — одной из самых трудных задач современной физики.

Новое исследование опубликовано в журнале Journal of Physics: Conference Series, и оно предлагает не просто ещё одну теоретическую конструкцию, а настоящую смену парадигмы. Возможно, спустя почти сто лет после смерти Эйнштейна его мечта о единой геометрической теории снова становится актуальной — но уже с новыми математическими средствами и свежим взглядом на природу реальности.