Kvantna gravitacija petlje - šta je to? To je pitanje koje ćemo razmotriti u ovom članku. Za početak ćemo definisati njene karakteristike i činjenične informacije, a zatim ćemo se upoznati sa njenim protivnikom - teorijom struna, koju ćemo razmotriti u opštem obliku za razumevanje i međuodnos sa kvantnom gravitacijom u petlji.
Uvod
Jedna od teorija koje opisuju kvantnu gravitaciju je skup podataka o gravitaciji petlje na kvantnom nivou organizacije Univerzuma. Ove teorije se zasnivaju na konceptu diskretnosti vremena i prostora na Planckovoj skali. Omogućava realizaciju hipoteze o pulsirajućem Univerzumu.
Lee Smolin, T. Jacobson, K. Rovelli i A. Ashtekar su osnivači teorije kvantne gravitacije u petlji. Početak njegovog formiranja pada na 80-te godine. XX vijek. U skladu sa tvrdnjama ove teorije, "resursi" - vrijeme i prostor - su sistemi diskretnih fragmenata. One su opisane kao ćelije veličine kvanta, koje se drže zajedno na poseban način. Međutim, dostižući velike veličine, uočavamo izglađivanje prostor-vremena, i čini nam se kontinuiranim.
Gravitacija petlje i čestice svemira
Jedna od najupečatljivijih "obilježja" teorije kvantne gravitacije u petlji je njena prirodna sposobnost rješavanja nekih problema u fizici. Omogućava vam da objasnite mnoga pitanja vezana za standardni model fizike čestica.
2005. godine objavljen je članak S. Bilson-Thompson, koji je u njemu predložio model sa transformiranim Rishon Hararijem, koji je poprimio oblik proširenog objekta trake. Potonji se zove vrpca. Procijenjeni potencijal sugerira da bi mogao objasniti razlog za nezavisnu organizaciju svih podkomponenti. Uostalom, upravo ovaj fenomen uzrokuje naboj boja. Prethodni model preona za sebe je smatrao tačkaste čestice kao osnovni element. Pretpostavljeno je punjenje boje. Ovaj model omogućava da se električni naboji opisuju kao topološki entitet, koji može nastati u slučaju uvrtanja vrpce.
Drugi članak ovih koautora, objavljen 2006. godine, je rad u kojem su učestvovali i L. Smolin i F. Markopolu. Naučnici 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. To, zauzvrat, uzrokujepojava svojstava teorije.
Četiri naučnika su takođe sugerisala da je teorija gravitacije kvantne petlje sposobna da reprodukuje standardni model. On na automatski način povezuje četiri fundamentalne sile. U ovom obliku, pod konceptom "brad" (isprepleteni vlaknasti prostor-vrijeme), ovdje se misli na koncept preona. Mozak je taj koji omogućava da se od predstavnika "prve generacije" čestica ponovo stvori ispravan model, koji se zasniva na fermionima (kvarkovima i leptonima) sa uglavnom ispravnim načinima ponovnog kreiranja naboja i pariteta samih fermiona.
Bilson-Thompson je sugerirao da se fermioni iz fundamentalne "serije" 2. i 3. generacije mogu predstaviti kao isti bradovi, ali sa složenijom strukturom. Fermioni prve 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 ove čestice otkrivene, napravljeni su mnogi eksperimenti kako bi se na njih stvorili efekti kvantnih fluktuacija. Konačni rezultati eksperimenata su pokazali da su ove čestice stabilne i da se ne raspadaju.
Trakasta struktura
Budući da ovdje razmatramo informacije o teorijama bez korištenja proračuna, možemo reći da je ovo kvantna gravitacija u petlji "začajnici." A ona ne može bez opisa strukture trake.
Entiteti u kojima je materija predstavljena istim "stvarima" kao prostor-vreme su generalni deskriptivni prikaz modela koji nam je predstavio Bilson-Thompson. Ovi entiteti su strukture trake date deskriptivne karakteristike. Ovaj model nam pokazuje kako nastaju fermioni i kako nastaju bozoni. Međutim, ne daje odgovor na pitanje kako se Higsov bozon može dobiti korišćenjem brendiranja.
L. Freidel, J. Kovalsky-Glikman i A. Starodubtsev su 2006. godine u jednom članku sugerirali da Wilsonove linije gravitacijskih polja mogu opisati elementarne čestice. Ovo implicira da svojstva koja posjeduju čestice mogu odgovarati kvalitativnim parametrima Wilsonovih petlji. Potonji su, zauzvrat, osnovni objekt kvantne gravitacije petlje. Ove studije i proračuni se takođe smatraju dodatnom osnovom za teorijsku podršku koja opisuje Bilson-Thompson modele.
Upotrebom formalizma modela spin pene, koji je direktno povezan sa teorijom proučavanom i analiziranom u ovom članku (T. P. K. G.), kao i na osnovu početne serije principa ove teorije gravitacije kvantne petlje, čini moguće je reproducirati neke dijelove Standardnog modela koji se prije nisu mogli nabaviti. To su bile fotonske čestice, također gluoni i gravitoni.
Postojitakođer i gelon model, u kojem se bradovi ne uzimaju u obzir zbog njihovog odsustva kao takvih. Ali sam model ne daje tačnu mogućnost da se negira njihovo postojanje. Njegova prednost je u tome što Higsov bozon možemo opisati kao neku vrstu kompozitnog sistema. Ovo se objašnjava prisustvom složenijih unutrašnjih struktura u česticama velike masene vrijednosti. 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 sa nultom masom, odgovara neuvrnutom brad stanju.
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 omogućava da se elektroni okarakterišu kao funkcije talasne prirode. Poenta je u tome da se ukupan broj kvantnih stanja koje poseduju spin pene sa koherentnim fazama takođe može opisati korišćenjem termina talasne funkcije. Trenutno je u toku aktivan rad sa ciljem objedinjavanja teorije elementarnih čestica i T. P. K. G.
Među knjigama o kvantnoj gravitaciji petlje, možete pronaći mnogo informacija, na primjer, u radovima O. Feirina o paradoksima kvantnog svijeta. Između ostalih radova, 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 za spinove, Cabibbo miksanje. Zahtijeva vezu sa fundamentalnijom teorijom. Kasnije verzije članka pribjegavaju opisivanju dinamike brada koristeći Pachnerovu tranziciju.
U svijetu fizike postoji stalna konfrontacija: teorija struna protiv teorije kvantne gravitacije u petlji. Ovo su dva fundamentalna rada na kojima su radili i rade mnogi poznati naučnici širom svijeta.
Teorija struna
Kad govorimo o teoriji gravitacije kvantne petlje i teoriji struna, važno je shvatiti da su ovo dva potpuno različita načina razumijevanja strukture materije i energije u Univerzumu.
Teorija struna je "put evolucije" fizičke nauke, koja pokušava da proučava dinamiku međusobnih akcija ne između tačkastih čestica, već kvantnih struna. Materijal teorije kombinuje ideju mehanike kvantnog sveta i teoriju relativnosti. Ovo će vjerovatno pomoći čovjeku da izgradi buduću teoriju kvantne gravitacije. Upravo zbog oblika predmeta proučavanja ova teorija pokušava opisati temelje univerzuma na drugačiji način.
Za razliku od teorije gravitacije kvantne petlje, teorija struna i njeni temelji zasnivaju se na hipotetičkim podacima, sugerirajući da su bilo koja elementarna čestica i sve njene interakcije fundamentalne prirode rezultat vibracija kvantnih struna. Ovi "elementi" Univerzuma imaju ultramikroskopske dimenzije i na skalama reda Planckove dužine su 10-35 m.
Podaci ove teorije su matematički značajni prilično tačno, ali još uvijek nije uspjela pronaći stvarnu potvrdu u polju eksperimenata. Teorija struna je povezana sa multiverzumima, koji su tumačenje informacija u beskonačnom broju svetova sa različitim tipovima i oblicima razvoja apsolutno svega.
Osnova
Kvantna gravitacija petlje ili teorija struna? Ovo je prilično važno pitanje, koje je teško, ali ga treba shvatiti. Ovo je posebno važno za fizičare. Da biste bolje razumjeli teoriju struna, važno je znati nekoliko stvari.
Teorija struna bi nam mogla pružiti opis prijelaza i svih karakteristika svake fundamentalne čestice, ali to je moguće samo ako bismo mogli ekstrapolirati strune na niskoenergetsko polje fizike. U takvom slučaju, sve ove čestice bi imale oblik ograničenja na spektru ekscitacije u nelokalnom jednodimenzionalnom sočivu, kojih ima beskonačan broj. Karakteristična dimenzija žica je izuzetno mala vrijednost (oko 10-33 m). S obzirom na to, osoba nije u mogućnosti da ih posmatra u toku eksperimenata. Analog ovog fenomena je vibracija žica muzičkih instrumenata. Spektralni podaci koji "formiraju" niz mogu biti mogući samo za određenu frekvenciju. Kako frekvencija raste, raste i energija (akumulirana od vibracija). Ako na ovu izjavu primijenimo formulu E=mc2, tada možemo stvoriti opis materije koja čini Univerzum. Teorija pretpostavlja da su dimenzije mase čestica koje se manifestiraju kaovibrirajuće žice se posmatraju u stvarnom svijetu.
Fizika struna ostavlja otvorenim pitanje prostorno-vremenskih dimenzija. Odsustvo dodatnih prostornih dimenzija u makroskopskom svijetu objašnjava se na dva načina:
- Kompaktacija dimenzija, koje se uvijaju na veličine u kojima će odgovarati redosledu Planckove dužine;
- Lokalizacija cjelokupnog broja čestica koje formiraju multidimenzionalni Univerzum na četverodimenzionalnom "listu svijeta", koji je opisan kao multiverzum.
Kvantizacija
Ovaj članak govori o konceptu teorije kvantne gravitacije u petlji za lutke. Ovu temu je izuzetno teško shvatiti na matematičkom nivou. Ovdje razmatramo opći prikaz zasnovan na deskriptivnom pristupu. Štaviše, u odnosu na dvije "suprotne" teorije.
Da biste bolje razumjeli teoriju struna, također je važno znati o postojanju pristupa primarne i sekundarne kvantizacije.
Druga kvantizacija je zasnovana na konceptima string polja, odnosno funkcionalne za prostor petlji, što je slično kvantnoj teoriji polja. Formalizmi primarnog pristupa, kroz matematičke tehnike, stvaraju opis kretanja testnih nizova u njihovim vanjskim poljima. Ovo ne utječe negativno na interakciju između žica, a također uključuje i fenomen propadanja žice i ujedinjenja. Primarni pristup je veza između teorija struna i konvencionalnih tvrdnji o teoriji poljasvjetska površina.
Supersimetrija
Najvažniji i obavezni, ali i realistični "element" teorije struna je supersimetrija. Opšti skup čestica i interakcija između njih, koji se posmatraju pri relativno niskim energijama, u stanju je da reproducira strukturnu komponentu Standardnog modela u gotovo svim oblicima. Mnoga svojstva Standardnog modela dobijaju elegantna objašnjenja u smislu teorije superstruna, što je takođe važan argument za teoriju. Međutim, još uvijek ne postoje principi koji bi mogli objasniti ova ili ona ograničenja teorija struna. Ovi postulati bi trebali omogućiti da se dobije oblik svijeta sličan standardnom modelu.
Properties
Najvažnija svojstva teorije struna su:
- Principi koji određuju strukturu Univerzuma su gravitacija i mehanika kvantnog svijeta. To su komponente koje se ne mogu odvojiti pri stvaranju opšte teorije. Teorija struna implementira ovu pretpostavku.
- Studije mnogih razvijenih koncepata dvadesetog veka, koje nam omogućavaju da razumemo fundamentalnu strukturu sveta, sa svim njihovim brojnim principima delovanja i objašnjenja, kombinovane su i potiču iz teorije struna.
- Teorija struna nema slobodne parametre koji se moraju podesiti da bi se osigurala saglasnost, kao što se zahtijeva u Standardnom modelu, na primjer.
U zaključku
Jednostavno rečeno, gravitacija kvantne petlje je jedan od načina sagledavanja stvarnosti kojipokušava opisati fundamentalnu strukturu svijeta na nivou elementarnih čestica. Omogućava vam rješavanje mnogih problema fizike koji utiču 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 ove potonje. Obje teorije nalaze svoju potvrdu u različitim poljima istraživanja elementarnih čestica, a pokušaji kombiniranja "kvantnog svijeta" i gravitacije nastavljaju se do danas.
