CC BY
26УДК 53
Шеленков А.П.
студент группы ИТб-181.2 филиал КузГТУ в г. Прокопьевске
Научный руководитель: Сигаева В.В.
старший преподаватель филиал КузГТУ в г. Прокопьевске
КВАНТОВАЯ ГРАВИТАЦИЯ
Аннотация: в современной физике есть две теории, невероятно точно описывающие крупномасштабные явления и то, что происходит в микромире: Общая теория относительности и Стандартная модель квантовой механики соответственно. Но насколько бы точной и удивительной каждая из этих двух теорий ни была, они не очень хорошо сотрудничают друг с другом.
Ключевые слова: аксиатор, квантовая гравитация, браны.
Квантовая гравитация - это область изучений в теоретической физике, мишенью каковой считается фотонное представление гравитационного взаимодействия (также, во случае преуспевания, объединение гравитации подобным способом со тремя иными базовыми взаимодействиями в таком случае имеется равно как создание таким образом именуемой "концепции всего").
Целью написания статьи является: исследование квантовой гравитации.
Несмотря на действующие изучения, теория квантовой гравитации пока не построена. Главная сложность во ее концепции состоит во этом, то что двум физические теории, которые она стремится объединить в одно целое, — квантовая механика также
27
единая концепция относительности (от) — опираются в различные комплекты основ. Таким Образом, квантовая механика формулируется как теория, описывающая временную эволюцию физических систем (к примеру, атомов либо простых элементов) в фоне наружного пространства-времени. Во от наружного места-периода отсутствует — оно само считается динамической неустойчивой концепции, подходящей с данных пребывающих во немые классические системы.
При переходе ко квантовой гравитации, равно как минимум, необходимо поменять системы в квантовые (в таком случае имеется осуществить квантование), при данном реакционная доля уравнений Эйнштейна — аксиатор энергии-импульса субстанции — становится квантовым оператором. Возникающая взаимосвязь потребует какого-то квантования геометрии наиболее места-времени, при этом материальный значение подобного квантования совершенно непонятен также насколько-или эффективная консистентная стремление его выполнения отсутствует. Об квантовании геометрии места-периода.
Ситуация усложняется тем, то что непосредственные исследования во сфере квантовой гравитации, из-за слабости самих гравитационных взаимодействий, к сожалению, до тех пор, пока недоступны прогрессивным технологиям. Во взаимосвязи со данным во поиске правильной формулировки квантовой гравитации требуется до тех пор, пока основываться только лишь в абстрактные расчеты. Предпринимаются усилия квантования гравитации в базе геометр динамического расклада также в базе способа многофункциональных интегралов. Прочие комбинация ко вопросу квантования гравитации делаются в теориях супергравитации и разрывного пространства-времени.
Сам Альберт Эйнштейн — автор Общей теории относительности — до конца жизни был занят работой над теорией, которая объединила бы квантовую механику и гравитацию. Как известно, у него ничего не вышло. Многие современные физики-теоретики — от Шона Кэрролла до Брайана Грина — считают, что разработка тестируемой, фальсифицируемой и доказуемой теории квантовой гравитации откроет новые горизонты для науки и поможет ответить на множество вопросов: например, что происходит за горизонтом событий черных дыр?
Среди множества подходов к квантовой гравитации самыми успешными направлениями считаются теория струн и петлевая квантовая гравитация. Если о теории струн знают и о ней говорят, то ее главный конкурент — петлевая квантовая гравитация — пока не получил такой широкой огласки.
Два основных направления, пытающихся построить квантовую гравитацию, — это теория струн и петлевая квантовая гравитация.
Петлевая квантовая гравитация предполагает собою концепцию, пробующую сформулировать нынешнюю теорию гравитации (в таком случае имеется Общую концепцию относительности, от) в квантованном формате. Подход этой теории состоит во восприятии пространства-времени равно как чего же-в таком случае разгромленного в разрывные доли. Достаточно экспертов рассматривают петлевую квантовую гравитацию равно как наиболее неотъемлемо исследованную, никак не полагая концепции струн.
В первой из них вместо частиц и фонового пространства-времени выступают струны и их многомерные аналоги — браны. Для многомерных задач браны являются многомерными частицами, но с точки зрения частиц, движущихся внутри этих бран, они являются пространственно-временными структурами.
Во втором подходе делается попытка сформулировать квантовую теорию поля без привязки к пространственно-временному фону; пространство и время по этой теории состоят из дискретных частей. Эти маленькие квантовые ячейки пространства определённым способом соединены друг с другом, так что на малых масштабах времени и длины они создают пёструю, дискретную структуру пространства, а на больших масштабах плавно переходят в непрерывное гладкое пространство-время. Хотя многие космологические модели могут описать поведение вселенной только начиная от панковского времени после Большого взрыва, петлевая квантовая гравитация может описать сам процесс взрыва, и даже заглянуть дальше. Петлевая квантовая гравитация, возможно, позволит описать все частицы Стандартной модели.
Основной проблемой тут является выбор координат. Можно сформулировать и
общую теорию относительности в бес координатной форме (например, с помощью
внешних форм), однако вычисления тензора Римана осуществляются только в
29
конкретной метрике. Любош Мотль — один из самых активных и остроумных пропагандистов теории струн — по этому поводу выразился так, что говорить, например, о «фоновой независимости» пропагатора спиновой сети петлевой теории гравитации без указания единичного состояния — то же самое, что вычислять ряд Тейлора в точке х0 без указания х0.
Ещё одной перспективной теорией, снимающей возражение Л. Мотля, является причинная динамическая триангуляция. В ней пространственно-временное многообразие строится из элементарных евклидовых симплексов (треугольник, тетраэдр, пентахор) с учётом принципа причинности. Четырёх мерность и псевдоевклидовость пространства-времени в макроскопических масштабах в ней не постулируются, а являются следствием теории.
При переходе ко квантовой гравитации, равно как минимум, необходимо поменять системы в квантовые (в таком случае имеется осуществить квантование), при данном реакционная доля уравнений Эйнштейна — аксиатор энергии-импульса субстанции — становится квантовым оператором. Возникающая взаимосвязь потребует какого-то квантования геометрии наиболее места-времени, при этом материальный значение подобного квантования совершенно непонятен также насколько-или эффективная консистентная стремление его выполнения отсутствует. Об квантовании геометрии места-периода.
Ситуация усложняется тем, то что непосредственные исследования во сфере квантовой гравитации, из-за слабости самих гравитационных взаимодействий, к сожалению, до тех пор, пока недоступны прогрессивным технологиям. Во взаимосвязи со данным во поиске правильной формулировки квантовой гравитации требуется до тех пор, пока основываться только лишь в абстрактные расчеты. Предпринимаются усилия квантования гравитации в базе геометр динамического расклада также в базе способа многофункциональных интегралов. Прочие комбинация ко вопросу квантования гравитации делаются в теориях супергравитации и разрывного пространства-времени.
И в заключении бы хотелось сказать что допустимо, более спорной с
минувших теорий квантовой гравитации считается энтропийная гравитация,
порекомендованная Эриком Верлинде во 2009 г., в соответствии с модели каковой
30
тяготение считается никак не базовой мощью, но точнее появляется равно как проявление, взаимосвязанное со энтропией. В самом процессе истоки возникающей гравитации отходят ко открывателю обстоятельств создания асимметрии субстанции-антиматерии, Андрею Сахарову, что внес предложение данную мысль еще во 1967 г.. Деятельность согласно-старому располагается во зародышевом пребывании, однако из-за минувшие 5-Десяти года в данном область существует определенный рост. Вот то что около нас в настоящий период имеется согласно квантовой гравитации. Я убеждены, то что в отсутствии ее никак не усвоим службу Мира в фундаментальном уровне, однако определения никак не обладаем, во котором течении с показанных пяти (также иных) перемещение станет правильным.
Список литературы
Горелик Г. Е. Матвей Бронштейн и квантовая гравитация. К 70-летию неразрешённой проблемы. // Успехи физических наук, том 175, № 10 (октябрь 2005).
Пенроуз Р. Путь к реальности, или законы, управляющие Вселенной. Полный путеводитель = The Road to Reality: A Complete Guide to the Laws of the Universe / Пер. с англ. А. Р. Логунова, Э. М. Эпштейна. — М.—Ижевск: ИКИ, НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2007. — 912 с. — ISBN 978-5-93972-618-4.
Approaches to Quantum Gravity. Toward a New Understanding of Space, Time and Matter / Ed. by D. Oriti. — Cambridge: Cambridge University Press, 2009. — xix + 583 p.
