Вселенная — это бескрайнее пространство, охватывающее всё существующее: от мельчайших частиц до огромных галактик и звёздных систем. Её возраст оценивается примерно в 13,8 миллиарда лет, начиная с момента Большого взрыва. На протяжении всего этого времени Вселенная расширялась и эволюционировала, формируя сложные структуры, такие как звёзды, планеты и туманности.
") — эффекту, подтвержденному наблюдениями космических телескопов, включая Хаббл. Однако ее значение вызывает глубокое противоречие между общей теорией относительности и [квантовой](https://hanga.su/glossary/quant "Слово «квантовый» происходит от латинского слова *quantum*, означающего «сколько» или «определённая порция». В научном контексте термин «квантовый» используется для описания явлений, происходящих на уровне атомов и элементарных частиц, где классическая физика перестаёт быть применимой. Квантовый мир подчиняется законам квантовой механики — фундаментальной теории, объясняющей поведение материи и энергии в малых масштабах.
") теорией поля. Согласно [квантовая](https://hanga.su/glossary/quantum "Квантовая физика — это фундаментальная область науки, исследующая поведение частиц на мельчайших уровнях, где классическая механика перестает работать. Принципы квантовой суперпозиции, запутанности и туннельного эффекта лежат в основе множества современных технологий, включая квантовые компьютеры, сенсоры и криптографию. Квантовые системы способны обрабатывать информацию на порядки быстрее традиционных компьютеров, а квантовая связь предлагает абсолютную защиту данных.
")[теория](https://hanga.su/glossary/theory "Теория – это фундаментальная часть науки, которая объясняет наблюдаемые явления и помогает предсказывать будущие события. Она создаётся на основе тщательных исследований, экспериментов и анализа данных. Теория – это больше, чем просто идея; она должна быть проверяема, объяснять существующие факты и быть способной к развитию.
") поля, вакуум вовсе не является пустым [пространством](https://hanga.su/glossary/extent "Пространство — одно из базовых понятий в математике, физике и философии, обозначающее упорядоченное множество элементов (точек, событий, состояний), для которого определены некоторые структуры или отношения.
"). Он представляет собой динамическую среду, наполненную квантовыми флуктуациями, в которой частицы постоянно возникают и исчезают. Теоретические расчеты показывают, что [энергия](https://hanga.su/glossary/energy "Энергия — одно из ключевых понятий физики и фундаментальная характеристика материи. Она выражает способность системы совершать работу, создавать движение или вызывать изменения в окружающем мире. Энергия существует в различных формах — механической, тепловой, электрической, химической, ядерной и других — и может переходить из одной формы в другую, но никогда не исчезает, что отражает закон сохранения энергии.
") такого вакуума должна быть колоссальной, что привело бы к чрезвычайно быстрому расширению Вселенной. Однако наблюдаемое значение космологической постоянной оказывается на десятки порядков меньше предсказанного. Это расхождение считается одной из крупнейших нерешенных проблем физики и указывает на неполноту существующих теорий. В поисках решения ученые из Университет Брауна предложили новый подход, основанный на концепции топологии — математического описания глобальной структуры системы. Ключевая идея исследования заключается в том, что свойства космологической постоянной могут быть «зафиксированы» топологическими особенностями пространства-[времени](https://hanga.su/glossary/time "Время — это фундаментальная физическая величина, описывающая последовательность событий и меру их длительности. В научной картине мира время рассматривается не как абстрактная категория, а как измеримый параметр, связывающий процессы и определяющий порядок их развития. В классической механике время протекает равномерно и независимо от наблюдателя, однако теория относительности существенно расширила эти представления: скорость движения и гравитация способны изменять течение времени, что подтверждено экспериментально.
"). В этом контексте используется модель, известная как состояние Черна–Саймонса–Кодамы, рассматриваемая как возможный кандидат на описание квантовой гравитации. Эта теория пытается объединить принципы квантовой механики и гравитации, что является одной из главных целей современной физики. Интересно, что математическая структура этой модели имеет сходство с явлением, известным как [квантовый](https://hanga.su/glossary/quant "Слово «квантовый» происходит от латинского слова *quantum*, означающего «сколько» или «определённая порция». В научном контексте термин «квантовый» используется для описания явлений, происходящих на уровне атомов и элементарных частиц, где классическая физика перестаёт быть применимой. Квантовый мир подчиняется законам квантовой механики — фундаментальной теории, объясняющей поведение материи и энергии в малых масштабах.
") эффект Холла. В этом эффекте электрическая проводимость становится квантованной и чрезвычайно стабильной, независимо от дефектов материала. Такая устойчивость объясняется топологической защитой — свойством системы, при котором ее характеристики определяются не локальными деталями, а глобальной геометрией. Аналогичным образом исследователи предполагают, что космологическая постоянная может быть [топологически](https://hanga.su/glossary/topology "Топология — один из фундаментальных разделов современной математики, который исследует свойства геометрических фигур и пространств, остающиеся неизменными при любых непрерывных деформациях (растяжениях, изгибах, сжатиях) без разрывов и склеиваний. В отличие от геометрии, топологию не интересуют метрические характеристики — длины, углы, площади. Важна лишь качественная структура взаимного расположения частей.
") защищенной величиной. Это означает, что даже при наличии квантовых флуктуаций ее значение остается стабильным и ограниченным. В такой модели энергия вакуума не может бесконтрольно расти, поскольку [топология](https://hanga.su/glossary/topology "Топология — один из фундаментальных разделов современной математики, который исследует свойства геометрических фигур и пространств, остающиеся неизменными при любых непрерывных деформациях (растяжениях, изгибах, сжатиях) без разрывов и склеиваний. В отличие от геометрии, топологию не интересуют метрические характеристики — длины, углы, площади. Важна лишь качественная структура взаимного расположения частей.
") пространства-времени накладывает строгие ограничения. С научной точки зрения это открывает новое направление в понимании природы Вселенной. Вместо попыток «отменить» квантовые флуктуации предлагается рассматривать их как элементы системы, чьи эффекты ограничиваются глобальной структурой [пространства](https://hanga.su/glossary/extent "Пространство — одно из базовых понятий в математике, физике и философии, обозначающее упорядоченное множество элементов (точек, событий, состояний), для которого определены некоторые структуры или отношения.
"). Ключевые идеи исследования можно сформулировать так: топологическая защита физических величин, аналогия между квантовой гравитацией и конденсированными средами, ограничение [энергии](https://hanga.su/glossary/energy "Энергия — одно из ключевых понятий физики и фундаментальная характеристика материи. Она выражает способность системы совершать работу, создавать движение или вызывать изменения в окружающем мире. Энергия существует в различных формах — механической, тепловой, электрической, химической, ядерной и других — и может переходить из одной формы в другую, но никогда не исчезает, что отражает закон сохранения энергии.
") вакуума геометрией пространства-времени, устойчивость космологической постоянной к квантовым возмущениям. Исторически космологическая постоянная была введена Альберт Эйнштейн в уравнения общей [теории](https://hanga.su/glossary/theory "Теория – это фундаментальная часть науки, которая объясняет наблюдаемые явления и помогает предсказывать будущие события. Она создаётся на основе тщательных исследований, экспериментов и анализа данных. Теория – это больше, чем просто идея; она должна быть проверяема, объяснять существующие факты и быть способной к развитию.
") относительности как способ описания статической Вселенной. Позже, после открытия расширения космоса, она была временно отвергнута, но в конце XX века вновь стала необходимой для объяснения ускоренного расширения. Сегодня она рассматривается как проявление так называемой темной энергии. Проблема заключается в том, что существующие теории дают несовместимые оценки ее величины. Новая топологическая интерпретация предлагает способ согласовать эти различия, не нарушая фундаментальных принципов физики. Дополнительное значение исследования связано с междисциплинарным подходом. Использование идей из физики конденсированного состояния для решения космологических задач демонстрирует, что фундаментальные законы природы могут проявляться в самых разных масштабах — от микроскопических систем до всей Вселенной. Перспективы дальнейших исследований включают уточнение математической модели, проверку ее согласованности с наблюдательными данными и разработку более полной теории квантовой гравитации. Хотя предложенная концепция еще требует развития, она уже показывает, что топология может играть ключевую роль в фундаментальной структуре реальности. Таким образом, идея о том, что «форма» пространства-времени способна определять физические константы, открывает новый взгляд на устройство Вселенной. Если эта гипотеза подтвердится, она может стать важным шагом к объединению квантовой механики и гравитации и решению одной из самых загадочных проблем современной науки. **Ссылка:** «Космологическая постоянная из квантовых гравитационных θ - вакуумов и гравитационного эффекта Холла» [ DOI: 10.1103/rzz5-p4f4.](https://dx.doi.org/10.1103/rzz5-p4f4 "DOI: 10.1103/rzz5-p4f4") - [ Открытия ](https://hanga.su/discoveries) - [ Космос ](https://hanga.su/space) - [ Физика ](https://hanga.su/physics) - [ Квантовые технологии ](https://hanga.su/quantum-technologies) - [ Астрофизика ](https://hanga.su/astrophysics) - Понравилось: 21 - Связанные материалы: [Вселенная может оказаться гораздо менее однородной: новые данные DESI ставят под сомнение основы современной космологии](https://hanga.su/2141,2026)| [Проблема космологической постоянной: самая большая ошибка в истории физики](https://hanga.su/2014,2026)| [Физики по всему миру перестали верить в единую картину Вселенной: крупнейший опрос поставил под сомнение современную космологию](https://hanga.su/1814,2026) - Похожие материалы: [Бабочка Хофштадтера в скрученном графене: открыты новые топологические фазы материи](https://hanga.su/1257,2025) | [Геометрическое скручивание раскрывает новую топологию в системах свет–материя](https://hanga.su/1530,2025) | [Раскрытие тайн Вселенной: научный подход к поиску внеземной жизни](https://hanga.su/588,2025) | [Распад ложного вакуума: гипотетическая кнопка самоуничтожения Вселенной](https://hanga.su/943,2025) | [Расширение Вселенной выходит за рамки теории: загадка, которая может изменить физику](https://hanga.su/1627,2026) | [Скрытая геометрия запутанности: как обычные фотоны раскрыли тысячи топологий в многомерном пространстве](https://hanga.su/1557,2026) Загрузка следующей статьи...