თანამედროვე ფიზიკა ერთი საუკუნეა ორ დიდ თეორიას ეყრდნობა. აინშტაინის ფარდობითობის ზოგადი თეორია გრავიტაციას სივრცისა და დროის გამრუდებად განიხილავს, ხოლო კვანტური მექანიკა ნაწილაკების სამყაროს მართავს. თუმცა, მათი გაერთიანება სირთულეებს ქმნის, განსაკუთრებით შავი ხვრელების, ბნელი მატერიისა და სამყაროს წარმოშობის კვლევისას.

მკვლევართა ჯგუფმა შეიმუშავა ახალი ჩარჩო, რომელსაც კვანტური მეხსიერების მატრიცას (QMM) უწოდებენ. იდეა მარტივია: სამყაროს ფუნდამენტური შემადგენელი ნაწილი არც მატერიაა და არც ენერგია, არამედ ინფორმაცია. ამ მოდელის მიხედვით, სივრცე-დრო არ არის გლუვი, არამედ შედგება პაწაწინა „უჯრედებისგან“.

თითოეულ ამ უჯრედს შეუძლია შეინახოს ინფორმაცია ნებისმიერი ურთიერთქმედების შესახებ, რომელიც მასში გაივლის. სამყარო არა მხოლოდ ვითარდება, არამედ იმახსოვრებს. ეს მიდგომა პასუხს სცემს შავი ხვრელების ინფორმაციულ პარადოქსსაც: როდესაც მატერია შავ ხვრელში ვარდება, მისი ინფორმაცია არ ნადგურდება, არამედ იწერება სივრცე-დროის მეხსიერებაში.

ბნელი მატერია და ბნელი ენერგია

QMM-ის გამოყენებით მეცნიერებმა აღმოაჩინეს, რომ ბნელი მატერია და ბნელი ენერგია შესაძლოა ერთი და იმავე მონეტის ორი მხარე იყოს. კვლევის მიხედვით, ინფორმაციული კვალის გროვები ისევე იქცევიან, როგორც ბნელი მატერია — ისინი გრავიტაციის გავლენით ერთიანდებიან და გალაქტიკების მოძრაობას ხსნიან ეგზოტიკური ნაწილაკების გარეშე.

თავის მხრივ, ბნელი ენერგია ჩნდება მაშინ, როდესაც სივრცე-დროის უჯრედები ინფორმაციით იტვირთება და ვეღარ იღებს ახალ მონაცემებს. ეს მდგომარეობა წარმოშობს ენერგიას, რომელიც კოსმოსის დაჩქარებულ გაფართოებას განაპირობებს.

ციკლური სამყარო

თეორია გვთავაზობს სამყაროს ციკლური მოდელის ხედვას. როდესაც სივრცე-დროის საინფორმაციო ტევადობა (ენტროპია) მაქსიმუმს აღწევს, სამყარო „ხტება“ (bounce) და ახალი გაფართოების ფაზაში გადადის. მეცნიერების შეფასებით, ჩვენი სამყარო უკვე გავიდა სამი ან ოთხი ასეთი ციკლი და მას ათზე ნაკლები დარჩა.

ამ მოდელის ტესტირება უკვე მიმდინარეობს კვანტურ კომპიუტერებზე. პირველადი შედეგები აჩვენებს, რომ QMM-ის პრინციპები არა მხოლოდ თეორიულია, არამედ პრაქტიკული სარგებელიც მოაქვს კვანტური სისტემების შეცდომების შემცირებაში.