Kvantna gravitacija petlje - što je to? To je pitanje koje ćemo razmotriti u ovom članku. Za početak ćemo definirati njene karakteristike i činjenične podatke, a zatim ćemo se upoznati s njezinim protivnikom - teorijom struna, koju ćemo razmotriti u općem obliku radi razumijevanja i međuodnosa s kvantnom gravitacijom petlje.
Uvod
Jedna od teorija koje opisuju kvantnu gravitaciju je skup podataka o gravitaciji petlje na kvantnoj razini organizacije Svemira. Te se teorije temelje na konceptu diskretnosti vremena i prostora na Planckovoj ljestvici. Omogućuje realizaciju hipoteze o pulsirajućem svemiru.
Lee Smolin, T. Jacobson, K. Rovelli i A. Ashtekar utemeljitelji su teorije kvantne gravitacije petlje. Početak njegovog formiranja pada na 80-e godine. XX. stoljeće. U skladu s tvrdnjama ove teorije, "resursi" - vrijeme i prostor - su sustavi diskretnih fragmenata. One su opisane kao stanice veličine kvanta, koje se drže zajedno na poseban način. Međutim, dostižući velike veličine, promatramo izglađivanje prostor-vremena i čini nam se kontinuiranim.
Petlja gravitacije i čestice svemira
Jedna od najupečatljivijih "obilježja" teorije kvantne gravitacije petlje je njena prirodna sposobnost rješavanja nekih problema u fizici. Omogućuje vam da objasnite mnoga pitanja povezana sa standardnim modelom fizike čestica.
Godine 2005. objavljen je članak S. Bilson-Thompson, koji je u njemu predložio model s transformiranim Rishon Hararijem, koji je poprimio oblik proširenog objekta vrpce. Potonji se zove vrpca. Procijenjeni potencijal sugerira da bi mogao objasniti razlog neovisne organizacije svih podkomponenti. Uostalom, upravo ovaj fenomen uzrokuje naboj u boji. Prethodni model preona za sebe je smatrao točkaste čestice osnovnim elementom. Pretpostavljen je naboj boje. Ovaj model omogućuje opisivanje električnih naboja kao topološke cjeline, koja može nastati u slučaju uvijanja vrpce.
Drugi članak ovih koautora, objavljen 2006. godine, rad je u kojem su sudjelovali i L. Smolin i F. Markopolu. Znanstvenici su iznijeli pretpostavku da sve teorije gravitacije kvantne petlje, uključene u klasu petljastih, navode da su u njima prostor i vrijeme stanja pobuđena kvantizacijom. Ova stanja mogu igrati ulogu preona, što dovodi do pojave dobro poznatog standardnog modela. Ono, pak, uzrokujepojava svojstava teorije.
Četiri znanstvenika također su sugerirala da je teorija gravitacije kvantne petlje sposobna reproducirati standardni model. Međusobno povezuje četiri temeljne sile na automatski način. U ovom obliku, pod pojmom "brad" (isprepleteni vlaknasti prostor-vrijeme), ovdje se misli na koncept preona. Mozak je taj koji omogućuje ponovno stvaranje ispravnog modela od predstavnika “prve generacije” čestica, koji se temelji na fermionima (kvarkovima i leptonima) s uglavnom ispravnim načinima ponovnog stvaranja naboja i pariteta samih fermiona.
Bilson-Thompson je sugerirao da se fermioni iz temeljne "serije" 2. i 3. generacije mogu predstaviti kao isti bradovi, ali sa složenijom strukturom. Fermioni 1. generacije ovdje su predstavljeni najjednostavnijim mozgovima. Međutim, ovdje je važno znati da konkretne ideje o složenosti njihovog uređaja još nisu iznesene. Vjeruje se da se naboji boja i električnih tipova, kao i "status" pariteta čestica u prvoj generaciji, formiraju na potpuno isti način kao i kod drugih. Nakon što su te čestice otkrivene, napravljeni su mnogi eksperimenti kako bi se na njih stvorili efekti kvantnih fluktuacija. Konačni rezultati eksperimenata pokazali su da su te čestice stabilne i da se ne raspadaju.
Trakasta struktura
Budući da ovdje razmatramo informacije o teorijama bez korištenja izračuna, možemo reći da je to kvantna gravitacija u petlji "začajnici." A ona ne može bez opisa strukture trake.
Entiteti u kojima je materija predstavljena istim "stvarima" kao prostor-vrijeme su opći deskriptivni prikaz modela koji nam je predstavio Bilson-Thompson. Ti su entiteti strukture trake zadane deskriptivne karakteristike. Ovaj model nam pokazuje kako nastaju fermioni i kako nastaju bozoni. Međutim, ne daje odgovor na pitanje kako se Higgsov bozon može dobiti korištenjem robne marke.
L. Freidel, J. Kovalsky-Glikman i A. Starodubtsev su 2006. u jednom članku sugerirali da Wilsonove linije gravitacijskih polja mogu opisati elementarne čestice. To implicira da svojstva koja posjeduju čestice mogu odgovarati kvalitativnim parametrima Wilsonovih petlji. Potonji su pak osnovni objekt kvantne gravitacije petlje. Ove studije i izračuni također se smatraju dodatnom osnovom za teorijsku potporu za opis Bilson-Thompsonovih modela.
Upotrebom formalizma modela spinske pjene, koji je izravno povezan s teorijom proučavanom i analiziranom u ovom članku (T. P. K. G.), kao i na temelju početnog niza principa ove teorije gravitacije kvantne petlje, čini se moguće je reproducirati neke dijelove Standardnog modela koji se prije nisu mogli dobiti. To su bile fotonske čestice, također gluoni i gravitoni.
Postojitakođer gelon model, u kojem se bradovi ne razmatraju zbog njihove odsutnosti kao takvih. Ali sam model ne daje točnu mogućnost da se negira njihovo postojanje. Njegova prednost je što Higgsov bozon možemo opisati kao neku vrstu kompozitnog sustava. To se objašnjava prisutnošću složenijih unutarnjih struktura u česticama s velikom vrijednošću mase. S obzirom na uvijanje brada, možemo pretpostaviti da ova struktura može biti povezana s mehanizmom stvaranja mase. Na primjer, oblik Bilson-Thompsonovog modela, koji opisuje foton kao česticu s nultom masom, odgovara neupletenom stanju Brada.
Razumijevanje Bilson-Thompsonovog pristupa
U predavanjima o gravitaciji u kvantnoj petlji, kada se opisuje najbolji pristup razumijevanju Bilson-Thompsonovog modela, spominje se da ovaj opis preonskog modela elementarnih čestica omogućuje karakterizaciju elektrona kao funkcije valne prirode. Poanta je da se ukupan broj kvantnih stanja koje posjeduju spin pjene s koherentnim fazama također može opisati pomoću pojmova valne funkcije. Trenutno je u tijeku aktivan rad usmjeren na objedinjavanje teorije elementarnih čestica i T. P. K. G.
Među knjigama o kvantnoj gravitaciji petlje, možete pronaći mnogo informacija, na primjer, u djelima O. Feirina o paradoksima kvantnog svijeta. Među ostalim djelima, vrijedi obratiti pažnju na članke Lee Smolina.
Problemi
Članak, u modificiranoj verziji Bilson-Thompson, priznaje damaseni spektar čestica je neriješen problem koji njegov model ne može opisati. Također, ona ne rješava probleme vezane uz vrtnje, Cabibbo miksanje. Zahtijeva poveznicu s temeljnijom teorijom. Kasnije verzije članka pribjegavaju opisivanju dinamike brada koristeći Pachnerov prijelaz.
U svijetu fizike postoji stalna konfrontacija: teorija struna protiv teorije kvantne gravitacije u petlji. Ovo su dva temeljna rada na kojima su radili i rade mnogi poznati znanstvenici diljem svijeta.
Teorija struna
Kad govorimo o teoriji gravitacije kvantne petlje i teoriji struna, važno je razumjeti da su to dva potpuno različita načina razumijevanja strukture materije i energije u Svemiru.
Teorija struna je "put evolucije" fizičke znanosti, koja pokušava proučavati dinamiku međusobnih djelovanja ne između točkastih čestica, već kvantnih struna. Materijal teorije kombinira ideju mehanike kvantnog svijeta i teoriju relativnosti. To će vjerojatno pomoći čovjeku da izgradi buduću teoriju kvantne gravitacije. Upravo zbog oblika predmeta proučavanja ova teorija pokušava opisati temelje svemira na drugačiji način.
Za razliku od teorije gravitacije kvantne petlje, teorija struna i njezini temelji temelje se na hipotetičkim podacima, sugerirajući da su svaka elementarna čestica i sve njezine interakcije fundamentalne prirode rezultat vibracija kvantnih struna. Ovi "elementi" Univerzuma imaju ultramikroskopske dimenzije i na skalama reda Planckove duljine iznose 10-35 m.
Podaci ove teorije matematički su značajni prilično točno, ali još nije uspjela pronaći stvarnu potvrdu u području eksperimenata. Teorija struna povezana je s multiverzumima, koji su tumačenje informacija u beskonačnom broju svjetova s različitim vrstama i oblicima razvoja apsolutno svega.
Osnova
Kvantna gravitacija petlje ili teorija struna? Ovo je prilično važno pitanje, koje je teško, ali ga treba razumjeti. To je posebno važno za fizičare. Da biste bolje razumjeli teoriju struna, važno je znati nekoliko stvari.
Teorija struna mogla bi nam pružiti opis prijelaza i svih značajki svake fundamentalne čestice, ali to je moguće samo ako bismo također mogli ekstrapolirati strune u niskoenergetsko polje fizike. U takvom slučaju, sve te čestice imale bi oblik ograničenja spektra pobuđivanja u ne-lokalnoj jednodimenzionalnoj leći, kojih ima beskonačan broj. Karakteristična dimenzija žica je izuzetno mala vrijednost (oko 10-33 m). S obzirom na to, osoba ih nije u mogućnosti promatrati tijekom eksperimenata. Analog ovog fenomena je vibracija žica glazbenih instrumenata. Spektralni podaci koji "tvore" niz mogu biti mogući samo za određenu frekvenciju. Kako frekvencija raste, raste i energija (akumulirana od vibracija). Ako na ovu tvrdnju primijenimo formulu E=mc2, tada možemo stvoriti opis materije koja čini Univerzum. Teorija postulira da se dimenzije mase čestica koje se manifestiraju kaovibrirajuće žice promatraju se u stvarnom svijetu.
Fizika struna ostavlja otvorenim pitanje prostorno-vremenskih dimenzija. Odsutnost dodatnih prostornih dimenzija u makroskopskom svijetu objašnjava se na dva načina:
- Kompaktacija dimenzija, koje se uvijaju na veličine u kojima će odgovarati redoslijedu Planckove duljine;
- Lokalizacija cjelokupnog broja čestica koje tvore višedimenzionalni svemir na četverodimenzionalnom "listu svijeta", koji je opisan kao multiverzum.
Kvantizacija
Ovaj članak raspravlja o konceptu teorije kvantne gravitacije u petlji za lutke. Ovu temu je iznimno teško shvatiti na matematičkoj razini. Ovdje razmatramo opći prikaz koji se temelji na deskriptivnom pristupu. Štoviše, u odnosu na dvije "suprotne" teorije.
Da bismo bolje razumjeli teoriju struna, također je važno znati o postojanju pristupa primarne i sekundarne kvantizacije.
Druga kvantizacija temelji se na konceptima polja niza, odnosno funkcionalne za prostor petlji, što je slično kvantnoj teoriji polja. Formalizmi primarnog pristupa kroz matematičke tehnike stvaraju opis gibanja testnih nizova u njihovim vanjskim poljima. To ne utječe negativno na interakciju između žica, a također uključuje i fenomen propadanja i ujedinjenja žica. Primarni pristup je veza između teorija struna i konvencionalnih tvrdnji o teoriji poljasvjetska površina.
Supersimetrija
Najvažniji i obvezni, ali i realistični "element" teorije struna je supersimetrija. Opći skup čestica i međudjelovanja među njima, koji se promatraju pri relativno niskim energijama, sposoban je reproducirati strukturnu komponentu Standardnog modela u gotovo svim oblicima. Mnoga svojstva Standardnog modela dobivaju elegantna objašnjenja u smislu teorije superstruna, što je također važan argument za teoriju. Međutim, još ne postoje principi koji bi mogli objasniti ovo ili ono ograničenje teorija struna. Ovi postulati bi trebali omogućiti dobivanje oblika svijeta sličnog standardnom modelu.
Svojstva
Najvažnija svojstva teorije struna su:
- Načela koja određuju strukturu svemira su gravitacija i mehanika kvantnog svijeta. To su komponente koje se ne mogu odvojiti pri stvaranju opće teorije. Teorija struna provodi ovu pretpostavku.
- Studije mnogih razvijenih koncepata dvadesetog stoljeća, koje nam omogućuju razumijevanje temeljne strukture svijeta, sa svim njihovim brojnim principima rada i objašnjenja, kombinirane su i proizlaze iz teorije struna.
- Teorija struna nema slobodne parametre koji se moraju prilagoditi kako bi se osiguralo slaganje, kao što je potrebno u Standardnom modelu, na primjer.
Zaključak
Jednostavno rečeno, gravitacija kvantne petlje jedan je od načina percipiranja stvarnosti kojipokušava opisati temeljnu strukturu svijeta na razini elementarnih čestica. Omogućuje rješavanje mnogih problema fizike koji utječu na organizaciju materije, a također spada u jednu od vodećih teorija u svijetu. Njen glavni protivnik je teorija struna, što je sasvim logično s obzirom na mnoge istinite tvrdnje potonje. Obje teorije nalaze svoju potvrdu u raznim područjima istraživanja elementarnih čestica, a pokušaji kombiniranja "kvantnog svijeta" i gravitacije nastavljaju se do danas.
