Квантовая гравидинамика

Брайс Девитт прибыл в ИПИ из Гарварда, где он защитил диссертацию под руководством Швингера. Там он попытался, хотя и без особого успеха, привести гравитацию под зонтик квантовой теории, используя методы, схожие с теми, какие применяются в квантовой электродинамике.

Он назвал свой концепт «квантовой гравидинамикой».

Швингер обратил внимание Девитта на первые попытки квантовать гравитацию, предпринятые другими физиками, например, Леоном Розенфельдом. Розенфельд хотел рассчитать гравитационную собственную энергию фотона и пришел к бесконечности.

Швингер одобрил выбор темы для диссертации, надеясь, что его только что разработанный метод перенормировки позволит исключить все бесконечности. Но после нескольких начальных встреч Джулиан перестал уделять много времени аспиранту, больше занимаясь собственными исследованиями.

Как вспоминал сам Девитт: «Ну, я, вероятно, видел его в общем не больше двадцати минут. Я попытался поместить гравитационные поля в квантовую электродинамику, увяз в трудностях и отправился повидать Швингера. Он сказал – попробуй удалить поле электрон-позитрон и просто переключиться на гравитацию и электромагнетизм. Он знал литературу, знал, что была статья, написанная где-то в 1930 году Леоном Розенфельдом, показывающая, что собственная гравитационная энергия фотона бесконечна. Но он думал, что это чепуха, что она не может быть бесконечной и поддерживать калибровочную инвариантность, чтобы соотноситься с перенормировкой заряда. Но все равно он позволил мне заняться этим. И я думаю, что я получил хорошие рекомендации от него позже, поскольку я ему не мешал»⁷⁰.

Как обнаружил Девитт, методы Швингера не работали для гравитации. Нельзя было обходиться с гравитацией, как с другим видом поля, и ожидать, что возникнут конечные результаты. Несмотря на его собственные попытки и попытки других, квантовая полевая теория гравитации не могла быть перенормирована с использованием математических методов Швингера.

Бесконечные величины оставались, как невыводимое пятно.

Несмотря на неудачу в Гарварде, Девитт всю жизнь занимался тем, что пытался описать гравитацию с точки зрения квантовой теории. Он полагал, что квантовые принципы не могут прилагаться лишь к отдельным взаимодействиям, они должны описывать все.

На этой ранней стадии он был «совсем незрелым», как сам говорит об этом, и думал, что выполнить согласование будет намного легче, чем оказалось на самом деле. Фактически, несмотря на большое количество усилий, к тому времени, когда пишется эта книга, задача все еще не решена.

«Я был простым студентом и не знал тот мир, что лежал вокруг меня», – признавался Девитт.

Тем временем их отношения с Моретт развивались, и однажды, после долгой прогулки на лодке, он решил сделать предложение⁷¹. Сначала Девитт получил отказ, поскольку она собиралась вернуться во Францию, но потом Сесиль обдумала все как следует. Она поняла, что брак не помешает ей посетить родину, и что на самом деле она хочет выйти замуж и остаться в США, если только будет возможность проводить часть года в Европе.

Удивленный, но и обрадованный, Девитт принял это условие, и в результате после их свадьбы в 1951 году Моретт основала летнюю школу в поселке Лез-Уш во французских Альпах, настоящий инкубатор важных идей для теоретической физики.