Cilpas kvantu gravitācija - kas tas ir? Tieši šo jautājumu mēs aplūkosim šajā rakstā. Sākumā mēs definēsim tās īpašības un faktisko informāciju, un pēc tam iepazīsimies ar tā pretinieku - stīgu teoriju, kuru mēs vispārīgā veidā aplūkosim izpratnei un savstarpējai saistībai ar cilpas kvantu gravitāciju.
Ievads
Viena no teorijām, kas apraksta kvantu gravitāciju, ir datu kopums par cilpas gravitāciju Visuma organizācijas kvantu līmenī. Šīs teorijas balstās uz laika un telpas diskrētuma koncepciju Planka skalā. Ļauj realizēt hipotēzi par pulsējošu Visumu.
Lī Smolins, T. Džeikobsons, K. Rovelli un A. Aštekars ir cilpas kvantu gravitācijas teorijas pamatlicēji. Tās veidošanās sākums iekrīt 80. gados. XX gadsimts. Saskaņā ar šīs teorijas apgalvojumiem "resursi" - laiks un telpa - ir diskrētu fragmentu sistēmas. Tās tiek raksturotas kā kvantu lieluma šūnas, kuras īpašā veidā tiek turētas kopā. Tomēr, sasniedzot lielus izmērus, mēs novērojam telpas-laika izlīdzināšanos, un tā mums šķiet nepārtraukta.
Cilpas gravitācija un Visuma daļiņas
Viena no cilpas kvantu gravitācijas teorijas spilgtākajām "iezīmēm" ir tās dabiskā spēja atrisināt dažas fizikas problēmas. Tas ļauj izskaidrot daudzus jautājumus, kas saistīti ar daļiņu fizikas standarta modeli.
2005. gadā tika publicēts S. Bilsona-Tompsona raksts, kurš tajā piedāvāja modeli ar pārveidotu Rišonu Harari, kas izpaudās kā pagarināts lentes objekts. Pēdējo sauc par lenti. Aprēķinātais potenciāls liecina, ka tas varētu izskaidrot iemeslu visu apakškomponentu neatkarīgai organizācijai. Galu galā tieši šī parādība izraisa krāsu lādiņu. Iepriekšējais preona modelis pats par sevi uzskatīja punktveida daļiņas par pamatelementu. Krāsu lādiņš tika postulēts. Šis modelis ļauj aprakstīt elektriskos lādiņus kā topoloģisku vienību, kas var rasties lentes savīšanas gadījumā.
Otrais šo līdzautoru raksts, kas publicēts 2006. gadā, ir darbs, kurā piedalījās arī L. Smolina un F. Markopolu. Zinātnieki ir izvirzījuši pieņēmumu, ka visas kvantu cilpas gravitācijas teorijas, kas iekļautas cilpu klasē, apgalvo, ka tajās telpa un laiks ir stāvokļi, kurus ierosina kvantēšana. Šie stāvokļi var spēlēt preonu lomu, kas noved pie labi zināmā standarta modeļa rašanās. Tas, savukārt, izraisateorijas īpašību rašanās.
Četri zinātnieki arī ierosināja, ka kvantu cilpas gravitācijas teorija spēj reproducēt standarta modeli. Tas automātiski savieno četrus pamatspēkus. Šajā formā ar jēdzienu "brads" (savīti šķiedru telpa-laiks) šeit tiek domāts preonu jēdziens. Tieši smadzenes ļauj no daļiņu “pirmās paaudzes” pārstāvjiem izveidot pareizo modeli, kura pamatā ir fermioni (kvarki un leptoni) ar pārsvarā pareiziem pašu fermionu lādiņa un paritātes atjaunošanas veidiem.
Bilsons-Tompsone ierosināja, ka fermionus no 2. un 3. paaudzes pamata "sērijas" var attēlot kā vienus un tos pašus bradus, taču ar sarežģītāku struktūru. Pirmās paaudzes fermionus šeit pārstāv visvienkāršākās smadzenes. Tomēr šeit ir svarīgi zināt, ka konkrētas idejas par viņu ierīces sarežģītību vēl nav izvirzītas. Tiek uzskatīts, ka krāsu un elektrisko tipu lādiņi, kā arī daļiņu paritātes "statuss" pirmajā paaudzē veidojas tieši tāpat kā citās. Pēc šo daļiņu atklāšanas tika veikti daudzi eksperimenti, lai radītu kvantu svārstību ietekmi uz tām. Eksperimentu gala rezultāti parādīja, ka šīs daļiņas ir stabilas un nesadalās.
Sloksnes struktūra
Tā kā mēs šeit apsveram informāciju par teorijām, neizmantojot aprēķinus, mēs varam teikt, ka šī ir cilpas kvantu gravitācija.tējkannas. Un viņa nevar iztikt bez lentes struktūru apraksta.
Entītijas, kurās matērija ir attēlota ar to pašu "sīkumu" kā telpa-laiks, ir Bilsons-Tompsona mums piedāvātā modeļa vispārīgs aprakstošs attēlojums. Šīs entītijas ir dotā aprakstošā raksturlieluma lentes struktūras. Šis modelis parāda, kā tiek ražoti fermioni un kā veidojas bozoni. Tomēr tas neatbild uz jautājumu, kā var iegūt Higsa bozonu, izmantojot zīmolu.
L. Freidels, J. Kovaļskis-Glikmans un A. Starodubcevs 2006. gadā vienā rakstā ierosināja, ka Vilsona gravitācijas lauku līnijas var aprakstīt elementārdaļiņas. Tas nozīmē, ka daļiņām piemītošās īpašības spēj atbilst Vilsona cilpu kvalitatīvajiem parametriem. Pēdējie, savukārt, ir cilpas kvantu gravitācijas pamatobjekts. Šie pētījumi un aprēķini tiek uzskatīti arī par papildu bāzi teorētiskajam atbalstam, aprakstot Bilsona-Tompsona modeļus.
Izmantojot griešanās putu modeļa formālismu, kas ir tieši saistīts ar šajā rakstā pētīto un analizēto teoriju (T. P. K. G.), kā arī balstoties uz šīs kvantu cilpas gravitācijas teorijas sākotnējo principu sēriju, iespējams reproducēt dažus standarta modeļa gabalus, kurus iepriekš nevarēja iegūt. Tās bija fotonu daļiņas, arī gluoni un gravitoni.
Irarī gelon modelis, kurā brads netiek ņemts vērā to neesamības dēļ kā tādu. Bet pats modelis nedod precīzu iespēju noliegt to esamību. Tās priekšrocība ir tāda, ka mēs varam raksturot Higsa bozonu kā sava veida saliktu sistēmu. Tas izskaidrojams ar sarežģītāku iekšējo struktūru klātbūtni daļiņās ar lielu masas vērtību. Ņemot vērā kronšteinu sagriešanos, mēs varam pieņemt, ka šī struktūra var būt saistīta ar masu veidošanas mehānismu. Piemēram, Bilsona-Tompsona modeļa forma, kas apraksta fotonu kā daļiņu ar nulles masu, atbilst nesavītā brada stāvoklim.
Izpratne par Bilsona-Tompsona pieeju
Lekcijās par kvantu cilpas gravitāciju, aprakstot labāko pieeju Bilsona-Tompsona modeļa izpratnei, tiek minēts, ka šis elementārdaļiņu preona modeļa apraksts ļauj raksturot elektronus kā viļņveida funkcijas. Lieta ir tāda, ka kopējo kvantu stāvokļu skaitu, kas piemīt spinputām ar koherentām fāzēm, var aprakstīt arī, izmantojot viļņu funkcijas terminus. Šobrīd notiek aktīvs darbs ar mērķi apvienot elementārdaļiņu teoriju un T. P. K. G.
Starp grāmatām par cilpas kvantu gravitāciju var atrast daudz informācijas, piemēram, O. Feirina darbos par kvantu pasaules paradoksiem. Citu darbu vidū ir vērts pievērst uzmanību Lī Smolina rakstiem.
Problēmas
Rakstā Bilsona-Thompsona modificētā versijā ir atzīts, kadaļiņu masas spektrs ir neatrisināta problēma, kuru viņa modelis nevar aprakstīt. Tāpat viņa nerisina jautājumus, kas saistīti ar griezieniem, Cabibbo miksēšanu. Tam nepieciešama saikne ar fundamentālāku teoriju. Raksta vēlākajās versijās ir aprakstīta bredu dinamika, izmantojot Pachner pāreju.
Fizikas pasaulē pastāv pastāvīga konfrontācija: stīgu teorija pret cilpas kvantu gravitācijas teoriju. Šie ir divi fundamentālie darbi, pie kuriem ir strādājuši un strādā daudzi slaveni zinātnieki visā pasaulē.
Stīgu teorija
Runājot par kvantu cilpas gravitācijas teoriju un stīgu teoriju, ir svarīgi saprast, ka tie ir divi pilnīgi atšķirīgi veidi, kā izprast matērijas un enerģijas uzbūvi Visumā.
Stīgu teorija ir fiziskās zinātnes "evolūcijas ceļš", kas mēģina pētīt savstarpējās darbības dinamiku nevis starp punktveida daļiņām, bet gan kvantu virknēm. Teorijas materiāls apvieno ideju par kvantu pasaules mehāniku un relativitātes teoriju. Tas, visticamāk, palīdzēs cilvēkam izveidot nākotnes kvantu gravitācijas teoriju. Tieši pētāmā objekta formas dēļ šī teorija mēģina citādi aprakstīt Visuma pamatus.
Atšķirībā no kvantu cilpas gravitācijas teorijas, stīgu teorija un tās pamati ir balstīti uz hipotētiskiem datiem, kas liecina, ka jebkura elementārdaļiņa un visas tās fundamentālās mijiedarbības ir kvantu stīgu vibrāciju rezultāts. Šiem Visuma "elementiem" ir ultramikroskopiski izmēri un Planka garuma mērogā tie ir 10-35 m.
Šīs teorijas dati ir matemātiski nozīmīgi diezgan precīzi, taču tai vēl nav izdevies rast reālu apstiprinājumu eksperimentu jomā. Stīgu teorija ir saistīta ar multiversiem, kas ir informācijas interpretācija bezgalīgi daudzās pasaulēs ar dažādiem attīstības veidiem un formām pilnīgi visam.
Pamats
Cilpas kvantu gravitācija vai stīgu teorija? Tas ir diezgan svarīgs jautājums, kas ir grūts, bet ir jāsaprot. Tas ir īpaši svarīgi fiziķiem. Lai labāk izprastu stīgu teoriju, ir svarīgi zināt dažas lietas.
Stīgu teorija varētu sniegt mums aprakstu par pāreju un visām katras fundamentālās daļiņas iezīmēm, taču tas ir iespējams tikai tad, ja mēs varētu ekstrapolēt stīgas uz zemas enerģijas fizikas jomu. Tādā gadījumā visas šīs daļiņas izpaustos kā ierosmes spektra ierobežojumi nelokālā viendimensijas lēcā, kuru ir bezgalīgi daudz. Virkņu raksturīgā dimensija ir ārkārtīgi maza vērtība (apmēram 10-33 m). Ņemot to vērā, cilvēks nevar tos novērot eksperimentu gaitā. Šīs parādības analogs ir mūzikas instrumentu stīgu vibrācija. Spektrālie dati, kas "veido" virkni, var būt iespējami tikai noteiktai frekvencei. Palielinoties frekvencei, palielinās arī enerģija (uzkrāta no vibrācijām). Ja šim apgalvojumam piemērojam formulu E=mc2, tad mēs varam izveidot matērijas aprakstu, kas veido Visumu. Teorija postulē, ka daļiņu masas izmēri, kas izpaužas kāvibrējošas stīgas tiek novērotas reālajā pasaulē.
Stīgu fizika atstāj atklātu jautājumu par telpas-laika dimensijām. Papildu telpisko dimensiju trūkums makroskopiskajā pasaulē ir izskaidrojams divos veidos:
- Izmēru blīvēšana, kas ir savīti līdz izmēriem, kuros tie atbildīs Planka garuma secībai;
- Visa to daļiņu skaita lokalizācija, kas veido daudzdimensiju Visumu uz četrdimensiju "pasaules loksnes", kas tiek raksturota kā multiversums.
Kvantēšana
Šajā rakstā apskatīta manekenu cilpas kvantu gravitācijas teorijas koncepcija. Šo tēmu ir ārkārtīgi grūti aptvert matemātiskā līmenī. Šeit mēs aplūkojam vispārīgu attēlojumu, kura pamatā ir aprakstoša pieeja. Turklāt attiecībā uz divām "pretējām" teorijām.
Lai labāk izprastu stīgu teoriju, ir svarīgi zināt arī par primārās un sekundārās kvantēšanas pieejas esamību.
Otrā kvantēšana balstās uz virknes lauka jēdzieniem, proti, funkcionālo cilpu telpai, kas ir līdzīga kvantu lauka teorijai. Primārās pieejas formālismi, izmantojot matemātiskos paņēmienus, veido testa virkņu kustības aprakstu to ārējos laukos. Tas negatīvi neietekmē mijiedarbību starp stīgām, kā arī ietver stīgu sabrukšanas un apvienošanās fenomenu. Primārā pieeja ir saikne starp stīgu teorijām un tradicionālajām lauka teorijāmpasaules virsma.
Supersimetrija
Svarīgākais un obligātais, kā arī reālistiskākais stīgu teorijas "elements" ir supersimetrija. Vispārējais daļiņu kopums un mijiedarbības starp tām, kas tiek novērotas pie salīdzinoši zemām enerģijām, spēj reproducēt Standarta modeļa strukturālo komponentu gandrīz visās formās. Daudzas standarta modeļa īpašības iegūst elegantus skaidrojumus superstīgu teorijas ziņā, kas arī ir svarīgs teorijas arguments. Tomēr vēl nav principu, kas varētu izskaidrot šo vai citu stīgu teoriju ierobežojumu. Šiem postulātiem jādod iespēja iegūt standarta modelim līdzīgu pasaules formu.
Properties
Svarīgākās stīgu teorijas īpašības ir:
- Principi, kas nosaka Visuma uzbūvi, ir gravitācija un kvantu pasaules mehānika. Tie ir komponenti, kurus nevar atdalīt, veidojot vispārīgu teoriju. Stīgu teorija īsteno šo pieņēmumu.
- Daudzu divdesmitā gadsimta izstrādāto koncepciju pētījumi, kas ļauj izprast pasaules fundamentālo uzbūvi ar visiem to daudzajiem darbības principiem un skaidrojumiem, ir apvienoti un izriet no stīgu teorijas.
- Stīgu teorijā nav brīvu parametru, kas ir jāpielāgo, lai nodrošinātu saskaņu, kā, piemēram, tiek prasīts standarta modelī.
Nobeigumā
Vienkārši sakot, kvantu cilpas gravitācija ir viens no veidiem, kā uztvert realitāti.mēģina aprakstīt pasaules fundamentālo uzbūvi elementārdaļiņu līmenī. Tas ļauj atrisināt daudzas fizikas problēmas, kas ietekmē matērijas organizāciju, kā arī pieder pie vienas no vadošajām teorijām pasaulē. Tās galvenais pretinieks ir stīgu teorija, kas ir diezgan loģiska, ņemot vērā pēdējos daudzos patiesos apgalvojumus. Abas teorijas gūst apstiprinājumu dažādās elementārdaļiņu izpētes jomās, un mēģinājumi apvienot "kvantu pasauli" un gravitāciju turpinās līdz pat šai dienai.
