Исследования предполагают, что наша Вселенная подобна сверхтекучей жидкости

В 1905 году Эйнштейн в специальной теории относительности первым предположил, что пространство и время могут быть связаны между собой. Термин «пространство-время» был придуман три года спустя математиком Германом Минковским.

Согласно постулатам Эйнштейна, скорость света (около 300 миллионов метров в секунду) является одинаковой для всех наблюдателей, и в любых системах, движущихся с постоянной скоростью, будут наблюдаться одинаковые физические законы.

Но если двигаться в пространстве или находиться в поле тяготения большой массы, то время в такой системе будет течь с меньшей скоростью из-за деформации самого пространства-времени.

Идея о том, что пространство-время ведёт себя как жидкость, не является совершенно новой – теория «сверхтекучего вакуума» (SVT) была предложена полвека назад.

Но исследователи Стефано Либерати, профессор Международной школы передовых исследований (SISSA) и Лука Мацционе, научный сотрудник в университете Людвига-Максимилиана в Мюнхене, первыми задались вопросом о вязкости такой жидкости.

Одной из самых больших проблем в понимании Вселенной является выяснение того, как вещи движутся в пространстве. Например — волна распространяется через воду, используя её как «среду», через которую она может перемещаться. Вообще, передача энергии требует среды — например, звук проходит через воздух или тепло через металл.

Но как электромагнитные волны, фотоны и т.д. движутся в пространстве, где, как полагают, нет ничего?

Рассмотрим, как мы воспринимаем воду – нам кажется, что течёт жидкость, но в действительности это движение массы молекул Н2О. Пространство-время, говорят исследователи, состоит из собственных молекул типа Н20 — хотя они нам и неизвестны.

Либерати и Мацционе считают, что правдоподобной моделью для квантовой гравитации будет модель сверхтекучего космоса – жидкости с нулевой вязкостью, ведущей себя как единое целое. Ключевой момент доказательств их теории вращается вокруг четырех фундаментальных сил Вселенной — электромагнетизма, слабого взаимодействия, сильного взаимодействия и гравитации.

Сверхтекучей является жидкость, которая может протекать бесконечно без потери энергии. Это фаза вещества, в которое переходят жидкости или газы, когда они остывают до определённых температур вблизи абсолютного нуля. При этом их атомы начинают занимать одинаковое «квантовое состояние».

Это означает, что атомы теряют свои индивидуальные свойства, и ведут себя, как единый супер-атом. Гелий, например, проявляет сверхтекучие свойства при 2 градусах Кельвина (-271,15 о C).

У сверхтекучих жидкостей есть несколько уникальных свойств. Они могут, например, подняться по стенкам незакрытого сосуда и «сбежать» из него.

Их невозможно нагреть — они чрезвычайно хорошо передают тепло – сверхтекучая жидкость при нагреве просто испарится.

Учёные также предсказывают другие слабые диссипативные эффекты, которые можно было бы выявить при будущих астрофизических наблюдениях.