Новая гипотеза объединяет квантовую механику и гравитацию

Квантовая запутанность возникает, когда два объекта находятся в общем квантовом состоянии. Это означает, что измерения свойств одного объекта позволяют с высокой долей уверенности предсказать результаты измерений другого объекта. Прошлые исследования предполагали, что если два квантовых объекта могут быть запутаны посредством взаимного гравитационного притяжения, то это притяжение — и, следовательно, сама гравитация — должны иметь квантовую природу.

Однако Ричард Хаул и Джозеф Азиз из Королевского Холлоуэйского университета Лондона утверждают, что это слишком упрощенное описание. Вместо этого, по их мнению, гравитация может иметь квантовые эффекты, не будучи сама по себе квантовой теорией.

Ученые рассчитали взаимодействие двух масс на основе упрощенной версии общей теории относительности — теории гравитации, впервые предложенной Альбертом Эйнштейном в 1915 году. Исследователи работали в контексте квантовой теории поля, более сложного варианта квантовой физики, в которой всё, включая вещество, представляет собой волну, распространяющуюся в квантовом поле. Подобно тому, как фотоны — волны в электромагнитном поле, так и электроны становятся волнами в «электронном поле».

Предыдущие исследователи доказывали, что гравитационное поле теории Эйнштейна не может создавать запутанность. Однако Азиз и Хаул утверждают, что при взаимодействии двух масс это происходит не только через само гравитационное поле, но и через все «поля вещества», например, электронное поле, что действительно способно порождать запутанность.

«Если взглянуть шире на то, из чего состоит гравитационное взаимодействие, то становится ясно, что классические взаимодействия могут создавать запутанность», — заявил Хаул.

Не все ученые согласны с таким предположением. Джонатан Оппенгейм, физик-теоретик из Университетского колледжа Лондона, считает, что именно квантовое взаимодействие, а не сама гравитация, служит связующим звеном для запутанности. «Тем не менее, я полагаю, эта статья демонстрирует интересное явление, которое вызовет дискуссию», — добавил он.

Исследователи сходятся во мнении, что в краткосрочной перспективе результаты рассуждений Хаула и Азиза не будут иметь значения для экспериментальной физики. Авторы подсчитали, что сила эффекта запутанности между двумя массами, создаваемого классической гравитацией Эйнштейна, будет намного слабее, чем запутанность, которая возникла бы, если бы гравитация была квантовым явлением. Таким образом, обнаружение квантовой запутанности в некоторых из предлагаемых экспериментов, все равно будет доказательством того, что гравитация является квантовой, и, следовательно, докажет необходимость замены теории Эйнштейна новой теорией.

Это исследование напоминает о сложности проблемы гравитации, https://www.nature.com/articles/d41586-025-03381-1 Nature, и о том, что исследователям следует быть осторожными с «подразумеваемыми предположениями», которые могут повлиять на интерпретацию экспериментальных данных.

Десятилетиями ученые https://hightech.plus/2025/10/02/priroda-ispolzuet-kvantovuy... вопросом, играет ли квантовая механика какую-либо роль в фотосинтезе. Исследователи из США обнаружили доказательства того, что квантовая запутанность действительно ускоряет этот процесс.