Нереальная реальность. Путешествие по квантовой петле (Ровелли) - страница 109

Когда мы принимаем во внимание квантовую гравитацию, неограниченное сжатие Вселенной в одну бесконечно малую точку, предсказываемое общей теорией относительности для момента Большого взрыва, отменяется. Квантовая гравитация открывает нам, что не существует бесконечно малых точек. Есть нижний предел делимости пространства. Вселенная не может быть меньше планковского масштаба, поскольку не существует ничего меньшего размера.

Если игнорировать квантовую механику, то существование этого нижнего предела не принимается во внимание. Это и есть патологическая ситуация, предсказываемая общей теорией относительности, в которой появляются бесконечные величины, называемые сингулярностями. Квантовая гравитация ставит предел бесконечности и «излечивает» общую теорию относительности от патологических сингулярностей.

То же самое происходит в центре черной дыры: сингулярность классической общей теории относительности исчезает, как только мы принимаем в расчет квантовую гравитацию.

Существует и другого рода ситуация, связанная с электромагнетизмом, в которой квантовая гравитация ставит предел бесконечности. Квантовая теория поля, которую начал создавать Дирак, а завершили в 1950-х годах Фейнман с коллегами, хорошо описывает эти силы, но полна математических нелепостей. При ее использовании для расчета физических процессов мы часто получаем бесконечные бессмысленные результаты. Они называются расходимостями. Расходимости потом исключаются из расчетов с помощью странной технической процедуры, приводящей к конечным итоговым результатам. Этот метод работает на практике и дает верные значения, которые воспроизводятся в экспериментальных измерениях. Но почему теории приходится продираться через бесконечности, чтобы прийти к осмысленным числам?

В последние годы своей жизни Дирак был крайне разочарован бесконечностями в своей теории и, судя по всему, чувствовал, что его цель – истинное понимание того, как устроен мир, – не была достигнута. Дирак любил концептуальную ясность, даже если очевидное для него не всегда было ясно другим. Но бесконечности не способствуют ясности.

Однако бесконечности квантовой теории поля вытекают из лежащего в ее основании допущения о бесконечной делимости пространства. Например, для расчета вероятности различных исходов процесса мы суммируем, как учит нас Фейнман, по всем путям, по которым может разворачиваться этот процесс, а их число бесконечно, поскольку они могут проходить по каждой из бесконечного числа точек пространственного континуума. Именно поэтому мы получаем бесконечные результаты.