Kvantna gravitacija zanke - kaj je to? To vprašanje bomo obravnavali v tem članku. Za začetek bomo opredelili njene značilnosti in dejanske informacije, nato pa se bomo seznanili z njeno nasprotnico - teorijo strun, ki jo bomo obravnavali v splošni obliki za razumevanje in medsebojno povezanost s kvantno gravitacijo zanke.
Uvod
Ena od teorij, ki opisujejo kvantno gravitacijo, je niz podatkov o gravitaciji zanke na kvantni ravni organizacije vesolja. Te teorije temeljijo na konceptu diskretnosti tako časa kot prostora na Planckovi lestvici. Omogoča uresničitev hipoteze o utripajočem vesolju.
Lee Smolin, T. Jacobson, K. Rovelli in A. Ashtekar so ustanovitelji teorije kvantne gravitacije zanke. Začetek njegovega nastanka pade na 80. leta. XX stoletje. V skladu s trditvami te teorije so "viri" - čas in prostor - sistemi diskretnih fragmentov. Opisani so kot celice velikosti kvantov, ki se držijo skupaj na poseben način. Vendar, ko dosežemo velike velikosti, opazimo glajenje prostora-časa in se nam zdi neprekinjeno.
Zanka gravitacije in delci vesolja
Ena najbolj presenetljivih "značilnosti" teorije kvantne gravitacije zanke je njena naravna sposobnost reševanja nekaterih problemov v fiziki. Omogoča vam razlago številnih vprašanj, povezanih s standardnim modelom fizike delcev.
Leta 2005 je bil objavljen članek S. Bilson-Thompson, ki je v njem predlagal model s transformiranim Rishonom Hararijem, ki je imel obliko podaljšanega traku. Slednji se imenuje trak. Ocenjeni potencial nakazuje, da bi lahko pojasnil razlog za neodvisno organizacijo vseh podkomponent. Konec koncev je ta pojav tisti, ki povzroča barvni naboj. Prejšnji predonski model je zase kot osnovni element obravnaval točkovne delce. Predstavljen je bil barvni naboj. Ta model omogoča opisovanje električnih nabojev kot topološke entitete, ki lahko nastane v primeru zvijanja traku.
Drugi članek teh soavtorjev, objavljen leta 2006, je delo, pri katerem sta sodelovala tudi L. Smolin in F. Markopolu. Znanstveniki so predlagali domnevo, da vse teorije gravitacije kvantne zanke, ki spadajo v razred zank, trdijo, da sta v njih prostor in čas stanja, ki sta vzbujena s kvantizacijo. Ta stanja lahko igrajo vlogo preonov, kar vodi do nastanka dobro znanega standardnega modela. To pa povzročanastanek lastnosti teorije.
Štirje znanstveniki so tudi predlagali, da je teorija gravitacije kvantne zanke sposobna reproducirati standardni model. Samodejno povezuje štiri temeljne sile. V tej obliki je tu pod pojmom "brad" (prepleteni vlaknasti prostor-čas) mišljen koncept preonov. Možgani so tisti, ki omogočajo poustvarjanje pravilnega modela iz predstavnikov "prve generacije" delcev, ki temelji na fermionih (kvarkih in leptonih) z večinoma pravilnimi načini poustvarjanja naboja in parnosti samih fermionov.
Bilson-Thompson je predlagal, da je fermione iz temeljne "serije" 2. in 3. generacije mogoče predstaviti kot iste brade, vendar z bolj zapleteno strukturo. Fermioni 1. generacije so tukaj predstavljeni z najpreprostejšimi možgani. Vendar je tukaj pomembno vedeti, da posebne ideje o kompleksnosti njihove naprave še niso bile predstavljene. Menijo, da se naboji barvnih in električnih tipov ter "status" parnosti delcev v prvi generaciji oblikujejo na popolnoma enak način kot pri drugih. Potem ko so bili ti delci odkriti, so bili narejeni številni poskusi, da bi nanje ustvarili učinke s kvantnimi nihanji. Končni rezultati poskusov so pokazali, da so ti delci stabilni in ne razpadajo.
Trakasta struktura
Ker tukaj obravnavamo informacije o teorijah brez uporabe izračunov, lahko rečemo, da je to kvantna gravitacija zanke "začajniki." In ne more brez opisa strukture trakov.
Entitete, v katerih je materija predstavljena z istimi "stvari" kot prostor-čas, so splošna deskriptivna predstavitev modela, ki nam ga je predstavil Bilson-Thompson. Te entitete so tračne strukture dane opisne značilnosti. Ta model nam pokaže, kako nastanejo fermioni in kako nastanejo bozoni. Vendar ne odgovarja na vprašanje, kako je mogoče Higgsov bozon dobiti z uporabo blagovne znamke.
L. Freidel, J. Kovalsky-Glikman in A. Starodubtsev so leta 2006 v enem članku predlagali, da lahko Wilsonove linije gravitacijskih polj opišejo elementarne delce. To pomeni, da lastnosti, ki jih imajo delci, lahko ustrezajo kvalitativnim parametrom Wilsonovih zank. Slednji pa so osnovni objekt kvantne gravitacije zanke. Te študije in izračuni se obravnavajo tudi kot dodatna osnova za teoretično podporo, ki opisuje Bilson-Thompsonove modele.
Uporaba formalizma modela spin pene, ki je neposredno povezana s teorijo, ki jo preučujemo in analiziramo v tem članku (T. P. K. G.), kot tudi na podlagi začetne serije principov te teorije gravitacije kvantne zanke, naredi možno je reproducirati nekatere dele standardnega modela, ki jih prej ni bilo mogoče dobiti. To so bili fotonski delci, tudi gluoni in gravitoni.
Obstajatudi model gelon, pri katerem se bradi zaradi njihove odsotnosti kot takih ne upoštevajo. Toda sam model ne daje natančne možnosti, da bi zanikali njihov obstoj. Njegova prednost je, da lahko Higgsov bozon opišemo kot nekakšen sestavljen sistem. To je razloženo s prisotnostjo bolj zapletenih notranjih struktur v delcih z veliko masno vrednostjo. Glede na zvijanje bradov lahko domnevamo, da je ta struktura lahko povezana z mehanizmom ustvarjanja mase. Na primer, oblika Bilson-Thompsonovega modela, ki opisuje foton kot delec z nič maso, ustreza nezvitemu bradovemu stanju.
Razumevanje pristopa Bilson-Thompson
Na predavanjih o gravitaciji kvantne zanke je pri opisovanju najboljšega pristopa k razumevanju Bilson-Thompsonovega modela omenjeno, da ta opis preonskega modela elementarnih delcev omogoča, da elektrone označimo kot funkcije valovne narave. Bistvo je, da lahko celotno število kvantnih stanj, ki jih imajo spinske pene s koherentnimi fazami, opišemo tudi z uporabo izrazov valovne funkcije. Trenutno poteka aktivno delo za poenotenje teorije osnovnih delcev in T. P. K. G.
Med knjigami o kvantni gravitaciji zanke lahko najdete veliko informacij, na primer v delih O. Feirina o paradoksih kvantnega sveta. Med drugimi deli velja biti pozoren na članke Leeja Smolina.
Probleme
Članek v spremenjeni različici Bilson-Thompson priznava, damasni spekter delcev je nerešen problem, ki ga njegov model ne more opisati. Prav tako ne rešuje vprašanj, povezanih z vrtljaji, mešanjem Cabibbo. Zahteva povezavo do bolj temeljne teorije. Kasnejše različice članka se zatekajo k opisu dinamike bradov z uporabo Pachnerjevega prehoda.
V svetu fizike je nenehno soočenje: teorija strun proti teoriji kvantne gravitacije zanke. To sta dve temeljni deli, na katerih so delali in delajo številni znani znanstveniki po vsem svetu.
teorija strun
Ko že govorimo o teoriji gravitacije kvantne zanke in teoriji strun, je pomembno razumeti, da sta to dva popolnoma različna načina razumevanja strukture snovi in energije v vesolju.
Teorija strun je "pot evolucije" fizikalne znanosti, ki poskuša preučevati dinamiko medsebojnih dejanj ne med točkovnimi delci, temveč kvantnimi strunami. Material teorije združuje idejo o mehaniki kvantnega sveta in teorijo relativnosti. To bo verjetno pomagalo človeku zgraditi prihodnjo teorijo kvantne gravitacije. Prav zaradi oblike predmeta študija ta teorija poskuša temelje vesolja opisati na drugačen način.
Za razliko od teorije gravitacije kvantne zanke, teorija strun in njeni temelji temeljijo na hipotetičnih podatkih, ki nakazujejo, da so kateri koli elementarni delec in vse njegove interakcije temeljne narave rezultat vibracij kvantnih strun. Ti "elementi" vesolja imajo ultramikroskopske dimenzije in na lestvicah reda Planckove dolžine so 10-35 m.
Podatki te teorije so matematično smiselni precej natančno, vendar ji še ni uspelo najti dejanske potrditve na področju eksperimentov. Teorija strun je povezana z multiverzami, ki so interpretacija informacij v neskončnem številu svetov z različnimi vrstami in oblikami razvoja absolutno vsega.
Osnova
Kvantna gravitacija zanke ali teorija strun? To je precej pomembno vprašanje, ki je težko, vendar ga je treba razumeti. To je še posebej pomembno za fizike. Za boljše razumevanje teorije strun je pomembno vedeti nekaj stvari.
Teorija strun bi nam lahko zagotovila opis prehoda in vseh značilnosti vsakega temeljnega delca, vendar je to mogoče le, če bi lahko strune ekstrapolirali tudi na nizkoenergijsko polje fizike. V takem primeru bi vsi ti delci imeli obliko omejitev na vzbujevalni spekter v nelokalni enodimenzionalni leči, ki jih je neskončno število. Značilna dimenzija strun je izjemno majhna vrednost (približno 10-33 m). Zaradi tega jih človek med poskusi ne more opazovati. Analog tega pojava je vibracija strun glasbenih inštrumentov. Spektralni podatki, ki "tvorijo" niz, so lahko možni le za določeno frekvenco. Ko se frekvenca poveča, se poveča tudi energija (akumulirana iz vibracij). Če za to izjavo uporabimo formulo E=mc2, potem lahko ustvarimo opis snovi, ki sestavlja vesolje. Teorija predpostavlja, da so dimenzije mase delcev, ki se kažejo kotvibrirajoče strune opazimo v resničnem svetu.
Fizika strun pušča odprto vprašanje prostorsko-časovnih dimenzij. Odsotnost dodatnih prostorskih dimenzij v makroskopskem svetu je razložena na dva načina:
- Kompaktacija dimenzij, ki jih zvijemo na velikosti, v katerih bodo ustrezale vrstnemu redu Planckove dolžine;
- Lokalizacija celotnega števila delcev, ki tvorijo večdimenzionalno vesolje na štiridimenzionalnem "listu sveta", ki je opisan kot multiverzum.
kvantizacija
Ta članek obravnava koncept teorije kvantne gravitacije zanke za lutke. To temo je na matematični ravni izjemno težko razumeti. Tukaj obravnavamo splošno predstavitev, ki temelji na opisnem pristopu. Poleg tega v zvezi z dvema "nasprotujočima" teorijama.
Za boljše razumevanje teorije strun je pomembno vedeti tudi o obstoju pristopa primarne in sekundarne kvantizacije.
Druga kvantizacija temelji na konceptih nizovnega polja, in sicer funkcionalnosti za prostor zank, ki je podobna kvantni teoriji polja. Formalizmi primarnega pristopa z matematičnimi tehnikami ustvarjajo opis gibanja testnih nizov v njihovih zunanjih poljih. To ne vpliva negativno na interakcijo med strunami, vključuje pa tudi pojav razpadanja in poenotenja strun. Primarni pristop je povezava med teorijami strun in konvencionalnimi trditvami teorije poljapovršje sveta.
Supersimetrija
Najpomembnejši in obvezni, pa tudi realistični "element" teorije strun je supersimetrija. Splošni nabor delcev in interakcij med njimi, ki jih opazimo pri relativno nizkih energijah, je sposoben reproducirati strukturno komponento standardnega modela v skoraj vseh oblikah. Številne lastnosti standardnega modela dobijo elegantne razlage v smislu teorije superstrun, kar je tudi pomemben argument za teorijo. Vendar še ni načel, ki bi lahko pojasnila to ali ono omejitev teorij strun. Ti postulati bi morali omogočiti, da dobimo obliko sveta, podobno standardnemu modelu.
Lastnosti
Najpomembnejše lastnosti teorije strun so:
- Načela, ki določajo strukturo vesolja, sta gravitacija in mehanika kvantnega sveta. So komponente, ki jih pri ustvarjanju splošne teorije ni mogoče ločiti. Teorija strun izvaja to predpostavko.
- Študije številnih razvitih konceptov dvajsetega stoletja, ki nam omogočajo razumevanje temeljne strukture sveta, z vsemi njihovimi številnimi principi delovanja in razlage, so združene in izvirajo iz teorije strun.
- Teorija strun nima prostih parametrov, ki bi jih bilo treba prilagoditi za zagotovitev soglasja, kot je na primer zahtevano v standardnem modelu.
Za zaključek
Preprosto povedano, gravitacija kvantne zanke je eden od načinov zaznavanja realnosti, kiskuša opisati temeljno strukturo sveta na ravni elementarnih delcev. Omogoča vam reševanje številnih problemov fizike, ki vplivajo na organizacijo snovi, in spada tudi v eno vodilnih teorij na svetu. Njen glavni nasprotnik je teorija strun, kar je glede na številne resnične trditve slednje povsem logično. Obe teoriji najdeta svojo potrditev na različnih področjih raziskovanja elementarnih delcev, poskusi združevanja "kvantnega sveta" in gravitacije pa se nadaljujejo še danes.
