Квантова грав?тац?я

Матер?ал з В?к?пед?? ? в?льно? енциклопед??.
Перейти до нав?гац?? Перейти до пошуку
Квантова грав?тац?я
CMNS:  Квантова грав?тац?я у В?к?сховищ?

Квантова грав?тац?я  ? напрям досл?джень в теоретичн?й ф?зиц? , метою якого ? квантовий опис грав?тац?йно? вза?мод?? (?, в раз? усп?ху ? об'?днання таким чином грав?тац?? з ?ншими трьома фундаментальними вза?мод?ями , тобто побудова так звано? ≪теор?? всього≫ ).

Проблеми створення

[ ред. | ред. код ]

Незважаючи на активн? досл?дження, теор?я квантово? грав?тац?? поки що не побудована. Основн? труднощ? в ?? побудов? полягають в тому, що дв? ф?зичн? теор??, як? вона намага?ться зв'язати во?дино, ? квантова механ?ка ? загальна теор?я в?дносност?  ? спираються на р?зн? набори принцип?в. Так, квантова механ?ка формулю?ться як теор?я, що опису? часову еволюц?ю ф?зичних систем (наприклад атом?в або елементарних часток) на тл? зовн?шнього простору-часу . У загальн?й теор?? в?дносност? зовн?шнього простору-часу нема? ? в?н сам ? динам?чною зм?нною теор??, що залежить в?д характеристик класичних систем, що перебувають у ньому.

При переход? до квантово? грав?тац?? як м?н?мум потр?бно зам?нити системи на квантов? (виконати квантування ), тобто права частина р?внянь Ейнштейна, тензор енерг??-?мпульсу матер??, ста? квантовим оператором. Зв'язок, що виника? при цьому, вимага? квантування геометр?? самого простору-часу, причому ф?зичний зм?ст такого квантування абсолютно незрозум?лий, ? будь-яка усп?шна несуперечлива спроба його проведення в?дсутня. Б?льш того, на?вний ≪?ратковий п?дх?д≫ до квантування простору-часу, як виявля?ться, не допуска? правильного граничного переходу в теор?? кал?брувальних пол?в при зменшенн? кроку ?ратки до нуля, що було в?дзначено в 1960-х роках Дев?ттом Брайсом ? широко врахову?ться нин? при проведенн? ?раткових розрахунк?в у квантов?й хромодинам?ц? .

Нав?ть спроба провести квантування л?неаризовано? класично? теор?? грав?тац?? (загально? теор?? в?дносност?) наштовху?ться на численн? техн?чн? труднощ? ? квантова грав?тац?я виявля?ться неперенормовуваною теор??ю. Ситуац?я посилю?ться тим, що прям? експерименти в галуз? квантово? грав?тац??, через слабк?сть самих грав?тац?йних вза?мод?й, недоступн? сучасними технолог?ям. У зв'язку з цим у пошуку правильного формулювання квантово? грав?тац?? доводиться поки що спиратися т?льки на теоретичн? викладки.

Перспективн? кандидати

[ ред. | ред. код ]

Два основних напрямки, що намагаються побудувати квантову грав?тац?ю, ? це теор?я струн ? петльова квантова грав?тац?я .

У перш?й з них зам?сть частинок ? фонового простору-часу виступають струни та ?хн? багатовим?рн? аналоги ? брани . Для багатовим?рних задач брани ? багатовим?рними частинками, але з точки зору частинок, що рухаються всередин? цих бран, вони ? просторово-часовими структурами.

У другому п?дход? робиться спроба сформулювати квантову теор?ю поля без прив'язки до просторово-часового фону, прост?р ? час за ц??ю теор??ю складаються з дискретних частин. Ц? маленьк? квантов? ком?рки простору певним способом по?днан? одна з одною, так що на малих масштабах часу та довжини вони створюють строкату, дискретну структуру простору, а на б?льших масштабах плавно переходять у неперервний прост?р-час. Хоча багато космолог?чних моделей можуть описати повед?нку всесв?ту лише починаючи в?д планкового часу п?сля Великого вибуху , петльова квантова грав?тац?я може описати сам процес вибуху, ? нав?ть заглянути дал?. Петльова квантова грав?тац?я дозволя? описати вс? частинки Стандартно? модел? , не вимагаючи для пояснення ?х мас введення бозона Г?ггса .

Основною проблемою тут ? виб?р координат. Можна сформулювати ? загальну теор?ю в?дносност? у безкоординатн?й форм? (наприклад, за допомогою зовн?шн?х форм), однак обчислення 4-форми Р?мана зд?йснюються т?льки в конкретн?й метриц?.

Ще одн??ю перспективною теор??ю ? причинна динам?чна тр?ангуляц?я . У н?й просторово-часовий многовид буду?ться з елементарних евкл?дових симплекс?в ( трикутник , тетраедр , пентахор ) з урахуванням принципу причинност? . Наявн?сть чотиривим?рного ? псевдоевкл?дового простору-часу в макроскоп?чних масштабах в н?й не постулю?ться, а ? насл?дком теор??.

Див. також

[ ред. | ред. код ]

Посилання

[ ред. | ред. код ]