Gravația cuantică în buclă - ce este? Aceasta este întrebarea pe care o vom lua în considerare în acest articol. Pentru început, îi vom defini caracteristicile și informațiile faptice, apoi ne vom familiariza cu adversarul său - teoria corzilor, pe care o vom lua în considerare într-o formă generală pentru înțelegerea și interrelația cu gravitația cuantică în buclă.
Introducere
Una dintre teoriile care descriu gravitația cuantică este un set de date despre gravitația în buclă la nivelul cuantic al organizării Universului. Aceste teorii se bazează pe conceptul de discretitate atât a timpului, cât și a spațiului pe scara Planck. Permite realizarea ipotezei unui Univers pulsatoriu.
Lee Smolin, T. Jacobson, K. Rovelli și A. Ashtekar sunt fondatorii teoriei gravitației cuantice în buclă. Începutul formării sale cade în anii 80. secolul XX. În conformitate cu afirmațiile acestei teorii, „resursele” – timpul și spațiul – sunt sisteme de fragmente discrete. Ele sunt descrise ca celule de dimensiunea cuantelor, care sunt ținute împreună într-un mod special. Cu toate acestea, ajungând la dimensiuni mari, observăm o netezire a spațiu-timpului și ni se pare continuă.
Gravația în buclă și particulele universului
Una dintre cele mai izbitoare „trăsături” ale teoriei gravitației cuantice în buclă este capacitatea sa naturală de a rezolva unele probleme din fizică. Vă permite să explicați multe probleme legate de modelul standard al fizicii particulelor.
În 2005, a fost publicat un articol de S. Bilson-Thompson, care a propus în el un model cu un Rishon Harari transformat, care a luat forma unui obiect panglică extins. Acesta din urmă se numește panglică. Potențialul estimat sugerează că ar putea explica motivul organizării independente a tuturor subcomponentelor. La urma urmei, acest fenomen este cel care provoacă încărcarea culorii. Modelul preon anterior considera particulele punctuale drept element de bază. S-a postulat sarcina de culoare. Acest model face posibilă descrierea sarcinilor electrice ca o entitate topologică, care poate apărea în cazul răsucirii panglicii.
Al doilea articol al acestor coautori, publicat în 2006, este o lucrare la care au participat și L. Smolin și F. Markopolu. Oamenii de știință au înaintat presupunerea că toate teoriile gravitației cu bucle cuantice, incluse în clasa celor cu bucle, afirmă că în ele spațiul și timpul sunt stări excitate de cuantizare. Aceste stări pot juca rolul preonilor, care duc la apariția binecunoscutului model standard. Ea, la rândul său, provoacăapariția proprietăților teoriei.
Cei patru oameni de știință au sugerat, de asemenea, că teoria gravitației cu bucle cuantice este capabilă să reproducă modelul standard. Interconectează cele patru forțe fundamentale într-un mod automat. Sub această formă, sub conceptul de „brad” (spațiu-timp fibros împletit), aici se înțelege conceptul de preon. Creierul este cel care face posibilă recrearea modelului corect de la reprezentanții „primei generații” de particule, care se bazează pe fermioni (quarci și leptoni) cu modalități în cea mai mare parte corecte de a recrea sarcina și paritatea fermionilor înșiși.
Bilson-Thompson a sugerat că fermionii din „seria” fundamentală a generațiilor a 2-a și a 3-a pot fi reprezentați ca aceleași brad, dar cu o structură mai complexă. Fermionii din prima generație sunt reprezentați aici de cele mai simple creiere. Cu toate acestea, este important de știut aici că ideile specifice despre complexitatea dispozitivului lor nu au fost încă prezentate. Se crede că încărcările de culoare și tipurile electrice, precum și „statutul” parității particulelor din prima generație, sunt formate exact în același mod ca și în celel alte. După ce aceste particule au fost descoperite, s-au făcut multe experimente pentru a crea efecte asupra lor prin fluctuații cuantice. Rezultatele finale ale experimentelor au arătat că aceste particule sunt stabile și nu se degradează.
Structura benzii
Deoarece luăm în considerare informații despre teorii aici fără a folosi calcule, putem spune că aceasta este gravitația cuantică în buclă „pentruceainice. Și nu se poate descurca fără să descrie structurile benzilor.
Entitățile în care materia este reprezentată de aceleași „lucruri” ca spațiu-timp sunt o reprezentare descriptivă generală a modelului pe care ni l-a prezentat Bilson-Thompson. Aceste entități sunt structurile de bandă ale caracteristicii descriptive date. Acest model ne arată cum se produc fermionii și cum se formează bosonii. Cu toate acestea, nu răspunde la întrebarea cum poate fi obținut bosonul Higgs folosind branding.
L. Freidel, J. Kovalsky-Glikman și A. Starodubtsev în 2006 într-un articol au sugerat că liniile Wilson ale câmpurilor gravitaționale pot descrie particulele elementare. Aceasta implică faptul că proprietățile posedate de particule sunt capabile să corespundă parametrilor calitativi ai buclelor Wilson. Acestea din urmă, la rândul lor, sunt obiectul de bază al gravitației cuantice bucle. Aceste studii și calcule sunt, de asemenea, considerate ca o bază suplimentară pentru sprijinul teoretic care descrie modelele Bilson-Thompson.
Folosind formalismul modelului de spumă spin, care este direct legat de teoria studiată și analizată în acest articol (T. P. K. G.), precum și bazarea pe seria inițială de principii a acestei teorii a gravitației cu bucle cuantice, face ca este posibilă reproducerea unor piese din Modelul Standard care nu puteau fi obținute înainte. Acestea erau particule de fotoni, de asemenea gluoni și gravitoni.
Existăde asemenea modelul gelon, la care bradurile nu sunt considerate din cauza absenței lor ca atare. Dar modelul în sine nu oferă o posibilitate exactă de a le nega existența. Avantajul său este că putem descrie bosonul Higgs ca un fel de sistem compozit. Acest lucru se explică prin prezența unor structuri interne mai complexe în particule cu o valoare mare a masei. Având în vedere răsucirea bradurilor, putem presupune că această structură poate fi legată de mecanismul de creare a masei. De exemplu, forma modelului Bilson-Thompson, care descrie fotonul ca o particulă cu masă zero, corespunde stării brad nerăsucite.
Înțelegerea abordării Bilson-Thompson
În prelegerile despre gravitația în buclă cuantică, atunci când descriem cea mai bună abordare pentru înțelegerea modelului Bilson-Thompson, se menționează că această descriere a modelului preon al particulelor elementare permite caracterizarea electronilor ca funcții de natură ondulatorie. Ideea este că numărul total de stări cuantice deținute de spume de spin cu faze coerente poate fi, de asemenea, descris folosind termeni de funcție de undă. În prezent, sunt în desfășurare lucrări active care vizează unificarea teoriei particulelor elementare și a T. P. K. G.
Printre cărțile despre gravitația cuantică în buclă, puteți găsi o mulțime de informații, de exemplu, în lucrările lui O. Feirin despre paradoxurile lumii cuantice. Printre alte lucrări, merită să acordați atenție articolelor lui Lee Smolin.
Probleme
Articolul, într-o versiune modificată a lui Bilson-Thompson, admite căspectrul de masă al particulelor este o problemă nerezolvată pe care modelul său nu o poate descrie. De asemenea, ea nu rezolvă problemele legate de învârtiri, amestecarea Cabibbo. Este nevoie de o legătură cu o teorie mai fundamentală. Versiunile ulterioare ale articolului recurg la descrierea dinamicii bradurilor folosind tranziția Pachner.
Există o confruntare constantă în lumea fizicii: teoria corzilor vs teoria gravitației cuantice în buclă. Acestea sunt două lucrări fundamentale la care au lucrat și lucrează mulți oameni de știință celebri din întreaga lume.
Teoria corzilor
Vorbind despre teoria gravitației cu bucle cuantice și teoria corzilor, este important să înțelegem că acestea sunt două moduri complet diferite de a înțelege structura materiei și energiei din Univers.
Teoria corzilor este „calea evoluției” a științei fizice, care încearcă să studieze dinamica acțiunilor reciproce nu între particule punctiforme, ci șiruri cuantice. Materialul teoriei combină ideea mecanicii lumii cuantice și teoria relativității. Acest lucru ar putea ajuta omul să construiască o viitoare teorie a gravitației cuantice. Tocmai datorită formei obiectului de studiu această teorie încearcă să descrie fundamentele universului într-un mod diferit.
Spre deosebire de teoria gravitației buclei cuantice, teoria corzilor și fundamentele sale se bazează pe date ipotetice, sugerând că orice particulă elementară și toate interacțiunile ei de natură fundamentală sunt rezultatul vibrațiilor corzilor cuantice. Aceste „elemente” ale Universului au dimensiuni ultramicroscopice și pe scale de ordinul lungimii Planck sunt 10-35 m.
Datele acestei teorii sunt destul de precise din punct de vedere matematic, dar încă nu a reușit să găsească o confirmare reală în domeniul experimentelor. Teoria corzilor este asociată cu multiversurile, care sunt interpretarea informațiilor într-un număr infinit de lumi cu diferite tipuri și forme de dezvoltare a absolut tot.
Baza
Gravația cuantică în buclă sau teoria corzilor? Aceasta este o întrebare destul de importantă, care este dificilă, dar trebuie înțeleasă. Acest lucru este deosebit de important pentru fizicieni. Pentru a înțelege mai bine teoria corzilor, este important să cunoașteți câteva lucruri.
Teoria corzilor ne-ar putea oferi o descriere a tranziției și a tuturor trăsăturilor fiecărei particule fundamentale, dar acest lucru este posibil numai dacă am putea extrapola șirurile în domeniul fizicii cu energie joasă. Într-un astfel de caz, toate aceste particule ar lua forma unor restricții asupra spectrului de excitație într-o lentilă unidimensională nelocală, dintre care există un număr infinit. Dimensiunea caracteristică a coardelor este o valoare extrem de mică (aproximativ 10-33 m). Având în vedere acest lucru, o persoană nu este capabilă să le observe în timpul experimentelor. Un analog al acestui fenomen este vibrația corzilor instrumentelor muzicale. Datele spectrale care „formează” un șir pot fi posibile doar pentru o anumită frecvență. Pe măsură ce frecvența crește, crește și energia (acumulată din vibrații). Dacă aplicăm formula E=mc2 acestei afirmații, atunci putem crea o descriere a materiei care alcătuiește Universul. Teoria postulează că dimensiunile masei particulelor care se manifestă cacorzile vibratoare sunt observate în lumea reală.
Fizica corzilor lasă deschisă problema dimensiunilor spațiu-timp. Absența unor dimensiuni spațiale suplimentare în lumea macroscopică este explicată în două moduri:
- Compactarea dimensiunilor, care sunt răsucite la dimensiuni în care vor corespunde ordinii lungimii Planck;
- Localizarea întregului număr de particule care formează un Univers multidimensional pe o „coală a lumii” cu patru dimensiuni, care este descrisă ca un multivers.
Cuantizare
Acest articol discută conceptul teoriei gravitației cuantice bucle pentru manechine. Acest subiect este extrem de greu de înțeles la nivel matematic. Aici avem în vedere o reprezentare generală bazată pe o abordare descriptivă. Mai mult, în legătură cu două teorii „opuse”.
Pentru a înțelege mai bine teoria corzilor, este, de asemenea, important să știți despre existența abordării cuantizării primare și secundare.
A doua cuantizare se bazează pe conceptele unui câmp de șiruri, și anume funcțional pentru spațiul buclelor, care este similar cu teoria câmpului cuantic. Formalismele abordării primare, prin tehnici matematice, creează o descriere a mișcării șirurilor de test în câmpurile lor externe. Acest lucru nu afectează negativ interacțiunea dintre șiruri și include, de asemenea, fenomenul de dezintegrare și unificare a șirurilor. Abordarea principală este legătura dintre teoriile corzilor și revendicările convenționale ale teoriei câmpurilorsuprafața lumii.
Supersimetrie
Cel mai important și obligatoriu, precum și realist „element” al teoriei corzilor este supersimetria. Setul general de particule și interacțiunile dintre ele, care sunt observate la energii relativ scăzute, este capabil să reproducă componenta structurală a modelului standard în aproape toate formele. Multe proprietăți ale modelului standard dobândesc explicații elegante în ceea ce privește teoria superstringurilor, care este, de asemenea, un argument important pentru teorie. Cu toate acestea, nu există încă principii care ar putea explica cutare sau cutare limitare a teoriilor corzilor. Aceste postulate ar trebui să permită obținerea unei forme a lumii similare cu modelul standard.
Proprietăți
Cele mai importante proprietăți ale teoriei corzilor sunt:
- Principiile care determină structura Universului sunt gravitația și mecanica lumii cuantice. Sunt componente care nu pot fi separate atunci când se creează o teorie generală. Teoria șirurilor implementează această ipoteză.
- Studiile multor concepte dezvoltate din secolul XX, care ne permit să înțelegem structura fundamentală a lumii, cu toate principiile lor de funcționare și explicație, sunt combinate și provin din teoria corzilor.
- Teoria șirurilor nu are parametri liberi care trebuie ajustați pentru a asigura acordul, așa cum se cere în modelul standard, de exemplu.
În concluzie
În termeni simpli, gravitația în buclă cuantică este o modalitate de a percepe realitatea careîncearcă să descrie structura fundamentală a lumii la nivelul particulelor elementare. Vă permite să rezolvați multe probleme de fizică care afectează organizarea materiei și, de asemenea, aparține uneia dintre cele mai importante teorii din lume. Principalul său adversar este teoria corzilor, ceea ce este destul de logic, având în vedere numeroasele afirmații adevărate ale acesteia din urmă. Ambele teorii își găsesc confirmarea în diverse domenii ale cercetării particulelor elementare, iar încercările de a combina „lumea cuantică” și gravitația continuă până în prezent.
