Loop kwantum swaartekrag - wat is dit? Dit is hierdie vraag wat ons in hierdie artikel sal oorweeg. Om mee te begin, sal ons die kenmerke en feitelike inligting definieer, en dan sal ons kennis maak met sy opponent - snaarteorie, wat ons in 'n algemene vorm sal oorweeg vir begrip en onderlinge verband met luskwantum-swaartekrag.
Inleiding
Een van die teorieë wat kwantumswaartekrag beskryf, is 'n stel data oor lusswaartekrag op die kwantumvlak van die organisasie van die Heelal. Hierdie teorieë is gebaseer op die konsep van diskreetheid van beide tyd en ruimte op die Planck-skaal. Laat toe dat die hipotese van 'n polsende Heelal verwesenlik word.
Lee Smolin, T. Jacobson, K. Rovelli en A. Ashtekar is die stigters van die teorie van luskwantumswaartekrag. Die begin van sy vorming val op die 80's. XX eeu. In ooreenstemming met die stellings van hierdie teorie, is "hulpbronne" - tyd en ruimte - stelsels van diskrete fragmente. Hulle word beskryf as selle so groot soos kwanta, wat op 'n spesiale manier bymekaar gehou word. As ons egter groot groottes bereik, neem ons 'n gladmaking van ruimte-tyd waar, en dit lyk vir ons voortdurend.
Lusswaartekrag en deeltjies van die heelal
Een van die mees treffende "kenmerke" van die teorie van luskwantumswaartekrag is sy natuurlike vermoë om sommige probleme in fisika op te los. Dit laat jou toe om baie kwessies wat verband hou met die Standaardmodel van deeltjiefisika te verduidelik.
In 2005 is 'n artikel deur S. Bilson-Thompson gepubliseer, wat daarin 'n model voorgestel het met 'n getransformeerde Rishon Harari, wat die vorm van 'n verlengde lintvoorwerp aangeneem het. Laasgenoemde word lint genoem. Die beraamde potensiaal dui daarop dat dit die rede vir die onafhanklike organisasie van alle subkomponente kan verduidelik. Dit is immers hierdie verskynsel wat die kleurlading veroorsaak. Die vorige preonmodel het vir homself puntdeeltjies as die basiese element beskou. Die kleurlading is gepostuleer. Hierdie model maak dit moontlik om elektriese ladings as 'n topologiese entiteit te beskryf, wat kan ontstaan in die geval van lintdraai.
Die tweede artikel deur hierdie mede-outeurs, gepubliseer in 2006, is 'n werk waaraan L. Smolin en F. Markopolu ook deelgeneem het. Wetenskaplikes het die aanname voorgehou dat alle teorieë van kwantumlus-swaartekrag, ingesluit in die klas van lus-swaartekrag, stel dat ruimte en tyd in hulle toestande is wat deur kwantisering opgewonde is. Hierdie toestande kan die rol van preons speel, wat lei tot die ontstaan van die bekende standaardmodel. Dit veroorsaak op sy beurtopkoms van eienskappe van die teorie.
Die vier wetenskaplikes het ook voorgestel dat die teorie van kwantumlus-swaartekrag in staat is om die Standaardmodel weer te gee. Dit verbind die vier fundamentele kragte op 'n outomatiese manier. In hierdie vorm, onder die konsep van "brad" (verstrengelde veselagtige ruimte-tyd), word die konsep van preons hier bedoel. Dit is die brein wat dit moontlik maak om die korrekte model te herskep uit die verteenwoordigers van die "eerste generasie" van deeltjies, wat gebaseer is op fermione (quarks en leptone) met meestal korrekte maniere om die lading en pariteit van die fermione self te herskep.
Bilson-Thompson het voorgestel dat fermione uit die fundamentele "reeks" van die 2de en 3de generasies as dieselfde brads voorgestel kan word, maar met 'n meer komplekse struktuur. Fermione van die 1ste generasie word hier deur die eenvoudigste breine voorgestel. Dit is egter belangrik om hier te weet dat spesifieke idees oor die kompleksiteit van hul toestel nog nie na vore gebring is nie. Daar word geglo dat die ladings van kleur en elektriese tipes, sowel as die "status" van pariteit van deeltjies in die eerste generasie, op presies dieselfde manier as in ander gevorm word. Nadat hierdie deeltjies ontdek is, is baie eksperimente gedoen om effekte op hulle te skep deur kwantumskommelings. Die finale resultate van die eksperimente het getoon dat hierdie deeltjies stabiel is en nie verval nie.
Strookstruktuur
Aangesien ons inligting oor teorieë hier oorweeg sonder om berekeninge te gebruik, kan ons sê dat dit lus-kwantumswaartekrag is "virteepotte." En sy kan nie klaarkom sonder om die bandstrukture te beskryf nie.
Entiteite waarin materie deur dieselfde "goed" as ruimte-tyd voorgestel word, is 'n algemene beskrywende voorstelling van die model wat Bilson-Thompson aan ons voorgehou het. Hierdie entiteite is die bandstrukture van die gegewe beskrywende eienskap. Hierdie model wys vir ons hoe fermione geproduseer word en hoe bosone gevorm word. Dit beantwoord egter nie die vraag hoe die Higgs-boson met behulp van handelsmerk verkry kan word nie.
L. Freidel, J. Kovalsky-Glikman en A. Starodubtsev het in 2006 in een artikel voorgestel dat die Wilson-lyne van gravitasievelde elementêre deeltjies kan beskryf. Dit impliseer dat die eienskappe wat deur die deeltjies besit kan ooreenstem met die kwalitatiewe parameters van die Wilson-lusse. Laasgenoemde is op hul beurt die basiese voorwerp van lus-kwantumswaartekrag. Hierdie studies en berekeninge word ook beskou as 'n bykomende basis vir teoretiese ondersteuning wat die Bilson-Thompson-modelle beskryf.
Deur gebruik te maak van die formalisme van die spin-skuim-model, wat direk verband hou met die teorie wat in hierdie artikel bestudeer en ontleed is (T. P. K. G.), sowel as die grondslag op die aanvanklike reeks beginsels van hierdie teorie van kwantumlus-swaartekrag, maak dit moontlik om sommige stukke van die Standaardmodel te reproduseer wat nie voorheen verkry kon word nie. Dit was fotondeeltjies, ook gluone en gravitone.
Daar isook die gelon-model, waarin brads nie oorweeg word nie weens hul afwesigheid as sodanig. Maar die model self gee nie 'n presiese moontlikheid om hul bestaan te ontken nie. Die voordeel daarvan is dat ons die Higgs-boson as 'n soort saamgestelde sisteem kan beskryf. Dit word verklaar deur die teenwoordigheid van meer komplekse interne strukture in deeltjies met 'n groot massawaarde. Gegewe die draai van die brads, kan ons aanvaar dat hierdie struktuur verband hou met die massaskeppingsmeganisme. Byvoorbeeld, die vorm van die Bilson-Thompson-model, wat die foton as 'n deeltjie met nulmassa beskryf, stem ooreen met die nie-gedraaide brad-toestand.
Verstaan die Bilson-Thompson-benadering
In lesings oor kwantumlus-swaartekrag, wanneer die beste benadering om die Bilson-Thompson-model te verstaan beskryf word, word genoem dat hierdie beskrywing van die preonmodel van elementêre deeltjies 'n mens toelaat om elektrone as funksies van 'n golfaard te karakteriseer. Die punt is dat die totale aantal kwantumtoestande wat deur spinskuime met koherente fases besit ook beskryf kan word deur gebruik te maak van golffunksieterme. Tans is aktiewe werk aan die gang wat daarop gemik is om die teorie van elementêre deeltjies en T. P. K. G.
te verenig
Onder die boeke oor lus-kwantumswaartekrag kan jy baie inligting vind, byvoorbeeld in die werke van O. Feirin oor die paradokse van die kwantumwêreld. Onder ander werke is dit die moeite werd om aandag te skenk aan artikels deur Lee Smolin.
Problems
Die artikel, in 'n gewysigde weergawe van Bilson-Thompson, erken ditdie partikelmassaspektrum is 'n onopgeloste probleem wat sy model nie kan beskryf nie. Sy los ook nie probleme op wat verband hou met draaie, Cabibbo-vermenging nie. Dit vereis 'n skakel na 'n meer fundamentele teorie. Latere weergawes van die artikel gebruik om die dinamika van die brads te beskryf deur die Pachner-oorgang te gebruik.
Daar is 'n konstante konfrontasie in die wêreld van fisika: snaarteorie teenoor die teorie van lus-kwantumswaartekrag. Dit is twee fundamentele werke waaraan baie bekende wetenskaplikes regoor die wêreld gewerk en werk.
Snaarteorie
Praat oor die teorie van kwantumlus-swaartekrag en snaarteorie, dit is belangrik om te verstaan dat dit twee heeltemal verskillende maniere is om die struktuur van materie en energie in die Heelal te verstaan.
Stringteorie is die "pad van evolusie" van fisiese wetenskap, wat probeer om die dinamika van wedersydse aksies te bestudeer, nie tussen puntdeeltjies nie, maar kwantumstringe. Die materiaal van die teorie kombineer die idee van die meganika van die kwantumwêreld en die relatiwiteitsteorie. Dit sal waarskynlik die mens help om 'n toekomstige teorie van kwantumswaartekrag te bou. Dit is juis as gevolg van die vorm van die voorwerp van studie dat hierdie teorie probeer om die fondamente van die heelal op 'n ander manier te beskryf.
Anders as die teorie van kwantumlus-swaartekrag, is snaarteorie en sy fondamente gebaseer op hipotetiese data, wat daarop dui dat enige elementêre deeltjie en al sy interaksies van 'n fundamentele aard die gevolg is van vibrasies van kwantumsnare. Hierdie "elemente" van die Heelal het ultramikroskopiese afmetings en op skale van die orde van die Planck-lengte is 10-35 m.
Die data van hierdie teorie is wiskundig betekenisvol redelik akkuraat, maar dit kon nog nie werklike bevestiging op die gebied van eksperimente vind nie. Snaarteorie word geassosieer met multiverse, wat die interpretasie is van inligting in 'n oneindige aantal wêrelde met verskillende tipes en vorme van ontwikkeling van absoluut alles.
Basis
Lus-kwantumswaartekrag of snaarteorie? Dit is 'n taamlik belangrike vraag, wat moeilik is, maar wat verstaan moet word. Dit is veral belangrik vir fisici. Om snaarteorie beter te verstaan, is dit belangrik om 'n paar dinge te weet.
Stringteorie kan ons 'n beskrywing gee van die oorgang en al die kenmerke van elke fundamentele deeltjie, maar dit is slegs moontlik as ons ook snare na die lae-energieveld van fisika kan ekstrapoleer. In so 'n geval sal al hierdie deeltjies die vorm aanneem van beperkings op die opwekkingspektrum in 'n nie-plaaslike eendimensionele lens, waarvan daar 'n oneindige aantal is. Die kenmerkende dimensie van die snare is 'n uiters klein waarde (ongeveer 10-33 m). In die lig hiervan is 'n persoon nie in staat om hulle in die loop van eksperimente waar te neem nie. 'n Analoog van hierdie verskynsel is die snaarvibrasie van musiekinstrumente. Die spektrale data wat 'n string "vorm" is dalk net vir 'n sekere frekwensie moontlik. Soos die frekwensie toeneem, neem die energie (opgehoopte uit vibrasies) ook toe. As ons die formule E=mc2 op hierdie stelling toepas, dan kan ons 'n beskrywing skep van die saak waaruit die Heelal bestaan. Die teorie postuleer dat die partikelmassa dimensies wat hulself manifesteer asvibrerende snare word in die regte wêreld waargeneem.
Stringfisika laat die vraag oor ruimte-tyd-dimensies oop. Die afwesigheid van bykomende ruimtelike dimensies in die makroskopiese wêreld word op twee maniere verduidelik:
- Kompaktifisering van afmetings, wat gedraai is tot groottes waarin dit ooreenstem met die volgorde van die Planck-lengte;
- Die lokalisering van die hele aantal deeltjies wat 'n multidimensionele heelal vorm op 'n vierdimensionele "vel van die wêreld", wat beskryf word as 'n multiversum.
Kwantisering
Hierdie artikel bespreek die konsep van die teorie van lus-kwantumswaartekrag vir dummies. Hierdie onderwerp is uiters moeilik om op wiskundige vlak te begryp. Hier beskou ons 'n algemene voorstelling gebaseer op 'n beskrywende benadering. Verder, met betrekking tot twee "opponerende" teorieë.
Om snaarteorie beter te verstaan, is dit ook belangrik om te weet van die bestaan van die primêre en sekondêre kwantiseringsbenadering.
Tweede kwantisering is gebaseer op die konsepte van 'n stringveld, naamlik die funksionele vir die spasie van lusse, wat soortgelyk is aan kwantumveldteorie. Die formalismes van die primêre benadering, deur wiskundige tegnieke, skep 'n beskrywing van die beweging van toetsstringe in hul eksterne velde. Dit beïnvloed nie die interaksie tussen die snare negatief nie, en sluit ook die verskynsel van snaarverval en eenwording in. Die primêre benadering is die skakel tussen snaarteorieë en konvensionele veldteorie-aansprakewêreldoppervlak.
Supersimmetrie
Die belangrikste en verpligte, sowel as realistiese "element" van snaarteorie is supersimmetrie. Die algemene stel deeltjies en interaksies tussen hulle, wat by relatief lae energieë waargeneem word, is in staat om die strukturele komponent van die Standaardmodel in byna alle vorme weer te gee. Baie eienskappe van die Standaardmodel verkry elegante verklarings in terme van superstringteorie, wat ook 'n belangrike argument vir die teorie is. Daar is egter nog geen beginsels wat hierdie of daardie beperking van snaarteorieë kan verklaar nie. Hierdie postulate moet dit moontlik maak om 'n vorm van die wêreld soortgelyk aan die standaardmodel te verkry.
Properties
Die belangrikste eienskappe van snaarteorie is:
- Die beginsels wat die struktuur van die Heelal bepaal, is swaartekrag en die meganika van die kwantumwêreld. Dit is komponente wat nie geskei kan word wanneer 'n algemene teorie geskep word nie. Snaarteorie implementeer hierdie aanname.
- Studies van baie ontwikkelde konsepte van die twintigste eeu, wat ons in staat stel om die fundamentele struktuur van die wêreld te verstaan, met al hul baie beginsels van werking en verduideliking, word gekombineer en spruit uit snaarteorie.
- Stringteorie het nie vrye parameters wat aangepas moet word om ooreenstemming te verseker, soos byvoorbeeld in die Standaardmodel vereis word nie.
Ten slot
In eenvoudige terme is kwantumlus-swaartekrag een manier om die werklikheid dit waar te neemprobeer om die fundamentele struktuur van die wêreld op die vlak van elementêre deeltjies te beskryf. Dit laat jou toe om baie probleme van fisika op te los wat die organisasie van materie beïnvloed, en behoort ook tot een van die voorste teorieë in die wêreld. Die hoofteenstander daarvan is snaarteorie, wat redelik logies is, gegewe die baie ware stellings van laasgenoemde. Beide teorieë vind hul bevestiging in verskeie velde van elementêre deeltjienavorsing, en pogings om die "kwantumwêreld" en swaartekrag te kombineer duur tot vandag toe.
