Döngü kuantum yerçekimi - nedir bu? Bu makalede ele alacağımız soru bu. İlk olarak, onun özelliklerini ve olgusal bilgilerini tanımlayacağız ve daha sonra, döngü kuantum yerçekimi ile anlama ve karşılıklı ilişki için genel bir formda ele alacağımız rakibi - sicim teorisi ile tanışacağız.
Giriş
Kuantum yerçekimini tanımlayan teorilerden biri, Evrenin organizasyonunun kuantum seviyesindeki döngü yerçekimi hakkında bir dizi veridir. Bu teoriler, Planck ölçeğinde hem zamanın hem de uzayın ayrılığı kavramına dayanmaktadır. Titreşen bir Evren hipotezinin gerçekleşmesine izin verir.
Lee Smolin, T. Jacobson, K. Rovelli ve A. Ashtekar, döngü kuantum kütleçekimi teorisinin kurucularıdır. Oluşumunun başlangıcı 80'lere düşer. XX yüzyıl. Bu teorinin ifadelerine göre, "kaynaklar" - zaman ve uzay - ayrık parça sistemleridir. Özel bir şekilde bir arada tutulan kuanta büyüklüğünde hücreler olarak tanımlanırlar. Ancak, büyük boyutlara ulaştığımızda, uzay-zamanda bir düzgünleşme gözlemliyoruz ve bu bize sürekli görünüyor.
Döngü yerçekimi ve evrenin parçacıkları
Döngü kuantum yerçekimi teorisinin en çarpıcı "özelliklerinden" biri, fizikteki bazı problemleri çözme konusundaki doğal yeteneğidir. Parçacık fiziğinin Standart Modeli ile ilgili birçok konuyu açıklamanıza olanak tanır.
2005'te, S. Bilson-Thompson'ın, içinde genişletilmiş bir şerit nesnesi şeklini alan dönüştürülmüş bir Rishon Harari'ye sahip bir model öneren bir makalesi yayınlandı. İkincisine şerit denir. Tahmini potansiyel, tüm alt bileşenlerin bağımsız organizasyonunun nedenini açıklayabileceğini göstermektedir. Sonuçta, renk yüküne neden olan bu fenomendir. Önceki preon modeli, nokta parçacıkları temel unsur olarak kabul ediyordu. Renk yükü varsayıldı. Bu model, elektrik yüklerini şerit bükülmesi durumunda ortaya çıkabilecek topolojik bir varlık olarak tanımlamayı mümkün kılar.
Bu ortak yazarların 2006 yılında yayınladıkları ikinci makale, L. Smolin ve F. Markopolu'nun da yer aldığı bir çalışmadır. Bilim adamları, döngüler sınıfına dahil olan tüm kuantum döngü kütleçekimi teorilerinin, içlerinde uzay ve zamanın kuantizasyon tarafından uyarılan durumlar olduğunu belirttiği varsayımını öne sürdüler. Bu durumlar, iyi bilinen standart modelin ortaya çıkmasına yol açan preonların rolünü oynayabilir. Sırayla, neden olurteorinin özelliklerinin ortaya çıkışı.
Dört bilim adamı ayrıca kuantum döngü yerçekimi teorisinin Standart Modeli yeniden üretebileceğini öne sürdü. Dört temel kuvveti otomatik bir şekilde birbirine bağlar. Bu formda "brad" (iç içe lifli uzay-zaman) kavramı altında burada preon kavramı kastedilmektedir. Fermiyonlara (kuarklar ve leptonlar) dayanan parçacıkların “birinci nesil” temsilcilerinden doğru modeli, fermiyonların kendilerinin yükünü ve paritesini çoğunlukla doğru şekilde yeniden yaratmayı mümkün kılan beyinlerdir.
Bilson-Thompson, 2. ve 3. nesillerin temel "serisinden" fermiyonların aynı sütyenler olarak, ancak daha karmaşık bir yapıyla temsil edilebileceğini öne sürdü. 1. neslin fermiyonları burada en basit beyinlerle temsil edilir. Ancak burada, cihazlarının karmaşıklığına ilişkin belirli fikirlerin henüz ortaya konmadığını bilmek önemlidir. İlk nesildeki parçacıkların paritesinin "durumunun" yanı sıra, renk ve elektrik türlerinin yüklerinin, diğerlerinde olduğu gibi tamamen aynı şekilde oluşturulduğuna inanılmaktadır. Bu parçacıklar keşfedildikten sonra, kuantum dalgalanmalarıyla üzerlerinde etkiler yaratmak için birçok deney yapıldı. Deneylerin nihai sonuçları, bu parçacıkların kararlı olduğunu ve bozunmadıklarını gösterdi.
Şerit yapısı
Burada teorilerle ilgili bilgileri hesaplama kullanmadan ele aldığımız için bunun döngü kuantum yerçekimi olduğunu söyleyebiliriz "çünküçaydanlıklar." Ve bant yapılarını tanımlamadan yapamaz.
Maddenin uzay-zaman ile aynı "madde" ile temsil edildiği varlıklar, Bilson-Thompson'ın bize sunduğu modelin genel tanımlayıcı bir temsilidir. Bu varlıklar, verilen tanımlayıcı özelliğin bant yapılarıdır. Bu model bize fermiyonların nasıl üretildiğini ve bozonların nasıl oluştuğunu gösterir. Ancak markalama kullanılarak Higgs bozonunun nasıl elde edilebileceği sorusuna yanıt vermiyor.
L. Freidel, J. Kovalsky-Glikman ve A. Starodubtsev 2006'da bir makalede, Wilson yerçekimi alanları çizgilerinin temel parçacıkları tanımlayabileceğini öne sürdü. Bu, parçacıkların sahip olduğu özelliklerin Wilson döngülerinin niteliksel parametrelerine karşılık gelebildiği anlamına gelir. İkincisi, sırayla, döngü kuantum yerçekiminin temel nesnesidir. Bu çalışmalar ve hesaplamalar ayrıca Bilson-Thompson modellerini tanımlayan teorik destek için ek bir temel olarak kabul edilir.
Bu makalede incelenen ve analiz edilen teoriyle (T. P. K. G.) doğrudan ilgili olan spin köpük modelinin formalizmini kullanmanın yanı sıra, bu kuantum döngü kütleçekimi teorisinin ilk prensip serisini temel alarak, Standart Modelin daha önce elde edilemeyen bazı parçalarını çoğ altmak mümkündür. Bunlar foton parçacıkları, ayrıca gluonlar ve gravitonlardı.
Varayrıca sütyenlerin yokluğu nedeniyle dikkate alınmadığı gelon modeli. Ancak modelin kendisi onların varlığını inkar etmek için kesin bir olasılık vermiyor. Avantajı, Higgs bozonunu bir tür bileşik sistem olarak tanımlayabilmemizdir. Bu, büyük kütle değerine sahip parçacıklarda daha karmaşık iç yapıların varlığı ile açıklanmaktadır. Sütyenlerin bükülmesi göz önüne alındığında, bu yapının kitle yaratma mekanizmasıyla ilgili olabileceğini varsayabiliriz. Örneğin, fotonu sıfır kütleli bir parçacık olarak tanımlayan Bilson-Thompson modelinin formu, bükülmemiş brad durumuna karşılık gelir.
Bilson-Thompson Yaklaşımını Anlamak
Kuantum döngü yerçekimi üzerine derslerde, Bilson-Thompson modelini anlamak için en iyi yaklaşımı tanımlarken, temel parçacıkların preon modelinin bu açıklamasının, elektronları bir dalga doğasının işlevleri olarak karakterize etmesine izin verdiğinden bahsedilir. Mesele şu ki, tutarlı fazlar ile spin köpüklerin sahip olduğu toplam kuantum durum sayısı, dalga fonksiyonu terimleri kullanılarak da tanımlanabilir. Şu anda, temel parçacıklar teorisini ve T. P. K. G.'yi birleştirmeyi amaçlayan aktif çalışmalar devam etmektedir.
Döngü kuantum kütleçekimi ile ilgili kitaplar arasında, örneğin O. Feirin'in kuantum dünyasının paradoksları hakkında eserlerinde birçok bilgi bulabilirsiniz. Diğer çalışmaların yanı sıra Lee Smolin'in makalelerine de dikkat etmekte fayda var.
Sorunlar
Bilson-Thompson'dan değiştirilmiş bir versiyondaki makale şunu kabul ediyor:parçacık kütle spektrumu, onun modelinin tanımlayamadığı çözülmemiş bir problemdir. Ayrıca, dönüşler, Cabibbo karıştırma ile ilgili sorunları çözmez. Daha temel bir teoriye bağlantı gerektirir. Makalenin sonraki sürümleri, Pachner geçişini kullanarak sütyenlerin dinamiklerini açıklamaya başvurur.
Fizik dünyasında sürekli bir yüzleşme vardır: sicim teorisine karşı döngü kuantum yerçekimi teorisi. Bunlar, dünya çapında birçok ünlü bilim insanının üzerinde çalıştığı ve üzerinde çalıştığı iki temel eserdir.
Sicim teorisi
Kuantum döngü yerçekimi teorisi ve sicim teorisi hakkında konuşurken, bunların Evrendeki madde ve enerjinin yapısını anlamanın tamamen farklı iki yolu olduğunu anlamak önemlidir.
Sicim teorisi, nokta parçacıkları arasındaki değil, kuantum dizileri arasındaki karşılıklı eylemlerin dinamiklerini incelemeye çalışan fizik biliminin "evrim yolu" dur. Teorinin malzemesi, kuantum dünyasının mekaniği fikrini ve görelilik teorisini birleştirir. Bunun, insanın gelecekteki bir kuantum yerçekimi teorisi oluşturmasına yardımcı olması muhtemeldir. Bu teorinin evrenin temellerini farklı bir şekilde tanımlamaya çalışması, tam olarak incelenen nesnenin şeklinden dolayıdır.
Kuantum döngü kütleçekimi teorisinden farklı olarak, sicim teorisi ve temelleri varsayımsal verilere dayanır, bu da herhangi bir temel parçacığın ve onun temel nitelikteki tüm etkileşimlerinin kuantum sicimlerinin titreşimlerinin sonucu olduğunu öne sürer. Evrenin bu "elemanları" ultramikroskobik boyutlara sahiptir ve Planck uzunluk sırasına göre ölçeklerde 10-35 m.
Bu teorinin verileri matematiksel olarak oldukça doğru bir şekilde anlamlıdır, ancak henüz deneyler alanında gerçek bir doğrulama bulamadı. Sicim teorisi, kesinlikle her şeyin farklı tür ve gelişim biçimlerine sahip sonsuz sayıda dünyadaki bilgilerin yorumlanması olan çoklu evrenlerle ilişkilidir.
Temel
Döngü kuantum yerçekimi mi yoksa sicim teorisi mi? Bu, oldukça önemli, zor ama anlaşılması gereken bir sorudur. Bu özellikle fizikçiler için önemlidir. Sicim teorisini daha iyi anlamak için birkaç şeyi bilmek önemlidir.
Sicim teorisi bize geçişin ve her bir temel parçacığın tüm özelliklerinin bir tanımını sağlayabilir, ancak bu ancak sicimleri fiziğin düşük enerji alanına da tahmin edebilirsek mümkün olabilir. Böyle bir durumda, tüm bu parçacıklar, yerel olmayan tek boyutlu bir mercekte, sonsuz sayıda uyarım spektrumu üzerindeki kısıtlamalar şeklini alacaktır. Dizilerin karakteristik boyutu son derece küçük bir değerdir (yaklaşık 10-33 m). Bunun ışığında, bir kişi deneyler sırasında onları gözlemleyemez. Bu fenomenin bir analogu, müzik aletlerinin tel titreşimidir. Bir dizi "oluşturan" spektral veriler yalnızca belirli bir frekans için mümkün olabilir. Frekans arttıkça (titreşimlerden biriken) enerji de artar. Bu ifadeye E=mc2 formülünü uygularsak, Evreni oluşturan maddenin bir tanımını oluşturabiliriz. Teori, kendilerini şu şekilde gösteren parçacık kütle boyutlarınıngerçek dünyada titreşen teller gözlemlenir.
Sicim fiziği, uzay-zaman boyutları sorusunu açık bırakır. Makroskopik dünyada ek uzamsal boyutların olmaması iki şekilde açıklanır:
- Planck uzunluk sırasına karşılık gelecek boyutlara bükülen boyutların sıkıştırılması;
- Çok boyutlu bir Evren oluşturan tüm parçacıkların, çoklu evren olarak tanımlanan dört boyutlu bir "Dünya tabakası" üzerinde lokalizasyonu.
Niceleme
Bu makale, kuklalar için döngü kuantum yerçekimi teorisini tartışıyor. Bu konunun matematiksel düzeyde anlaşılması son derece zordur. Burada betimleyici bir yaklaşıma dayalı genel bir temsili ele alıyoruz. Ayrıca, iki "karşıt" teoriyle ilgili olarak.
Sicim teorisini daha iyi anlamak için birincil ve ikincil niceleme yaklaşımının varlığını bilmek de önemlidir.
İkinci niceleme, bir dizi alanı kavramlarına, yani kuantum alan teorisine benzeyen döngüler alanı için işlevselliğe dayanır. Birincil yaklaşımın formalizmi, matematiksel teknikler aracılığıyla, test dizilerinin dış alanlarındaki hareketinin bir tanımını oluşturur. Bu, dizeler arasındaki etkileşimi olumsuz etkilemez ve ayrıca dize bozulması ve birleşmesi olgusunu da içerir. Birincil yaklaşım, sicim teorileri ile geleneksel alan teorisi iddiaları arasındaki bağlantıdır.dünya yüzeyi.
Süpersimetri
Sicim teorisinin gerçekçi olduğu kadar en önemli ve zorunlu "öğesi" süpersimetridir. Nispeten düşük enerjilerde gözlemlenen genel parçacıklar ve aralarındaki etkileşimler, Standart Modelin yapısal bileşenini hemen hemen her biçimde yeniden üretebilir. Standart Model'in birçok özelliği, teori için de önemli bir argüman olan süper sicim teorisi açısından zarif açıklamalar elde eder. Ancak, sicim teorilerinin şu veya bu sınırlılığını açıklayabilecek bir ilke henüz yoktur. Bu varsayımlar, standart modele benzer bir dünya biçimi elde etmeyi mümkün kılmalıdır.
Özellikler
Sicim teorisinin en önemli özellikleri şunlardır:
- Evrenin yapısını belirleyen ilkeler yerçekimi ve kuantum dünyasının mekaniğidir. Genel bir teori oluştururken ayrılamayan bileşenlerdir. Sicim teorisi bu varsayımı uygular.
- Yirminci yüzyılın, dünyanın temel yapısını anlamamıza izin veren, birçok çalışma ve açıklama ilkesiyle birlikte birçok gelişmiş kavramın çalışmaları birleştirilir ve sicim teorisinden kaynaklanır.
- Sicim teorisi, örneğin Standart Model'de gerektiği gibi uyum sağlamak için ayarlanması gereken serbest parametrelere sahip değildir.
Sonuç olarak
Basit bir ifadeyle, kuantum döngü yerçekimi, gerçekliği algılamanın bir yoludur.dünyanın temel yapısını temel parçacıklar düzeyinde tanımlamaya çalışır. Maddenin organizasyonunu etkileyen birçok fizik problemini çözmenizi sağlar ve aynı zamanda dünyanın önde gelen teorilerinden birine aittir. Başlıca rakibi sicim teorisidir ve bu teorinin pek çok doğru ifadesi göz önüne alındığında oldukça mantıklıdır. Her iki teori de temel parçacık araştırmalarının çeşitli alanlarında onaylarını buluyor ve "kuantum dünyası" ile yerçekimini birleştirme girişimleri bugüne kadar devam ediyor.
