Gravità quantistica ad anello - che cos'è? È questa domanda che considereremo in questo articolo. Per cominciare, definiremo le sue caratteristiche e le informazioni fattuali, quindi faremo conoscenza con il suo avversario: la teoria delle stringhe, che considereremo in una forma generale per la comprensione e l'interrelazione con la gravità quantistica ad anello.
Introduzione
Una delle teorie che descrivono la gravità quantistica è un insieme di dati sulla gravità ad anello a livello quantistico dell'organizzazione dell'Universo. Queste teorie si basano sul concetto di discrezione sia del tempo che dello spazio alla scala di Planck. Permette di realizzare l'ipotesi di un Universo pulsante.
Lee Smolin, T. Jacobson, K. Rovelli e A. Ashtekar sono i fondatori della teoria della gravità quantistica ad anello. L'inizio della sua formazione cade negli anni '80. XX secolo. Secondo le affermazioni di questa teoria, le "risorse" - tempo e spazio - sono sistemi di frammenti discreti. Sono descritte come cellule delle dimensioni di quanti, che sono tenute insieme in un modo speciale. Tuttavia, raggiungendo grandi dimensioni, osserviamo un livellamento dello spazio-tempo, che ci sembra continuo.
Gravità ad anello e particelle dell'universo
Una delle "caratteristiche" più sorprendenti della teoria della gravità quantistica ad anello è la sua naturale capacità di risolvere alcuni problemi di fisica. Ti permette di spiegare molte questioni relative al Modello Standard della fisica delle particelle.
Nel 2005 è stato pubblicato un articolo di S. Bilson-Thompson, che vi proponeva un modello con un Rishon Harari trasformato, che assumeva la forma di un oggetto nastro allungato. Quest'ultimo è chiamato nastro. Il potenziale stimato suggerisce che potrebbe spiegare il motivo dell'organizzazione indipendente di tutte le sottocomponenti. Dopotutto, è questo fenomeno che causa la carica di colore. Il precedente modello di preon considerava di per sé le particelle puntiformi come l'elemento di base. La carica di colore è stata postulata. Questo modello permette di descrivere le cariche elettriche come un'entità topologica, che può sorgere in caso di torsione del nastro.
Il secondo articolo di questi coautori, pubblicato nel 2006, è un'opera a cui hanno preso parte anche L. Smolin e F. Markopolu. Gli scienziati hanno avanzato l'ipotesi che tutte le teorie della gravità ad anello quantistico, incluse nella classe di quelle ad anello, affermano che in esse lo spazio e il tempo sono stati eccitati dalla quantizzazione. Questi stati possono svolgere il ruolo di preoni, che portano all'emergere del noto modello standard. Essa, a sua volta, provocacomparsa delle proprietà della teoria.
I quattro scienziati hanno anche suggerito che la teoria della gravità ad anello quantistico è in grado di riprodurre il Modello Standard. Interconnette le quattro forze fondamentali in modo automatico. In questa forma, sotto il concetto di "brad" (spazio-tempo fibroso intrecciato), si intende qui il concetto di preoni. Sono i cervelli che consentono di ricreare il modello corretto dai rappresentanti della "prima generazione" di particelle, che si basa sui fermioni (quark e leptoni) con modalità per lo più corrette di ricreare la carica e la parità dei fermioni stessi.
Bilson-Thompson ha suggerito che i fermioni della "serie" fondamentale della 2a e 3a generazione possono essere rappresentati come gli stessi brad, ma con una struttura più complessa. I fermioni della prima generazione sono qui rappresentati dai cervelli più semplici. Tuttavia, è importante sapere qui che non sono state ancora avanzate idee specifiche sulla complessità del loro dispositivo. Si ritiene che le cariche di colore e di tipo elettrico, così come lo "stato" di parità delle particelle nella prima generazione, si formino esattamente allo stesso modo delle altre. Dopo che queste particelle sono state scoperte, sono stati fatti molti esperimenti per creare effetti su di esse mediante fluttuazioni quantistiche. I risultati finali degli esperimenti hanno mostrato che queste particelle sono stabili e non decadono.
Struttura a strisce
Dato che qui stiamo considerando le informazioni sulle teorie senza usare calcoli, possiamo dire che questa è gravità quantistica ad anello "perteiere." E non può fare a meno di descrivere le strutture del nastro.
Le entità in cui la materia è rappresentata dalla stessa "materia" dello spazio-tempo sono una rappresentazione descrittiva generale del modello che Bilson-Thompson ci ha presentato. Queste entità sono le strutture a nastro della caratteristica descrittiva data. Questo modello ci mostra come si producono i fermioni e come si formano i bosoni. Tuttavia, non risponde alla domanda su come ottenere il bosone di Higgs usando il marchio.
L. Freidel, J. Kovalsky-Glikman e A. Starodubtsev nel 2006 in un articolo hanno suggerito che le linee Wilson dei campi gravitazionali possono descrivere particelle elementari. Ciò implica che le proprietà possedute dalle particelle sono in grado di corrispondere ai parametri qualitativi degli anelli di Wilson. Questi ultimi, a loro volta, sono l'oggetto base della gravità quantistica ad anello. Questi studi e calcoli sono anche considerati una base aggiuntiva per il supporto teorico che descrive i modelli di Bilson-Thompson.
Utilizzare il formalismo del modello spin foam, che è direttamente correlato alla teoria studiata e analizzata in questo articolo (T. P. K. G.), oltre a basarsi sulla serie iniziale di principi di questa teoria della gravità a loop quantistico, rende è possibile riprodurre alcuni pezzi del Modello Standard non ottenibili prima. Queste erano particelle di fotoni, anche gluoni e gravitoni.
C'èanche il modello gelon, in cui i brad non vengono considerati per la loro assenza in quanto tali. Ma il modello stesso non dà la possibilità esatta di negare la loro esistenza. Il suo vantaggio è che possiamo descrivere il bosone di Higgs come una specie di sistema composito. Ciò è spiegato dalla presenza di strutture interne più complesse in particelle con un grande valore di massa. Data la torsione dei chiodini, possiamo supporre che questa struttura possa essere correlata al meccanismo di creazione della massa. Ad esempio, la forma del modello di Bilson-Thompson, che descrive il fotone come una particella con massa zero, corrisponde allo stato brad non attorcigliato.
Capire l'approccio Bilson-Thompson
Nelle lezioni sulla gravità dell'anello quantistico, quando si descrive il miglior approccio alla comprensione del modello di Bilson-Thompson, viene menzionato che questa descrizione del modello preon delle particelle elementari consente di caratterizzare gli elettroni come funzioni di natura ondulatoria. Il punto è che il numero totale di stati quantistici posseduti dalle schiume di spin con fasi coerenti può anche essere descritto usando termini di funzione d'onda. Attualmente è in corso un lavoro attivo volto a unificare la teoria delle particelle elementari e il T. P. K. G.
Tra i libri sulla gravità quantistica ad anello, puoi trovare molte informazioni, ad esempio, nei lavori di O. Feirin sui paradossi del mondo quantistico. Tra le altre opere, vale la pena prestare attenzione agli articoli di Lee Smolin.
Problemi
L'articolo, in una versione modificata da Bilson-Thompson, ammette chelo spettro di massa delle particelle è un problema irrisolto che il suo modello non può descrivere. Inoltre, non risolve i problemi relativi alle trottole, al missaggio di Cabibbo. Richiede un collegamento a una teoria più fondamentale. Le versioni successive dell'articolo ricorrono alla descrizione della dinamica dei brad usando la transizione di Pachner.
C'è un confronto costante nel mondo della fisica: la teoria delle stringhe contro la teoria della gravità quantistica ad anello. Si tratta di due opere fondamentali su cui hanno lavorato e stanno lavorando molti scienziati famosi in tutto il mondo.
Teoria delle stringhe
Parlando della teoria della gravità dell'anello quantistico e della teoria delle stringhe, è importante capire che questi sono due modi completamente diversi di comprendere la struttura della materia e dell'energia nell'Universo.
La teoria delle stringhe è il "percorso evolutivo" della scienza fisica, che cerca di studiare la dinamica delle azioni reciproche non tra particelle puntiformi, ma stringhe quantistiche. Il materiale della teoria combina l'idea della meccanica del mondo quantistico e la teoria della relatività. È probabile che questo aiuti l'uomo a costruire una futura teoria della gravità quantistica. È proprio a causa della forma dell'oggetto di studio che questa teoria cerca di descrivere i fondamenti dell'universo in modo diverso.
A differenza della teoria della gravità a loop quantistico, la teoria delle stringhe ei suoi fondamenti si basano su dati ipotetici, suggerendo che qualsiasi particella elementare e tutte le sue interazioni di natura fondamentale sono il risultato di vibrazioni di stringhe quantistiche. Questi "elementi" dell'Universo hanno dimensioni ultramicroscopiche e su scale dell'ordine della lunghezza di Planck sono 10-35 m.
I dati di questa teoria sono matematicamente significativi in modo abbastanza accurato, ma non è stato ancora in grado di trovare vere conferme nel campo degli esperimenti. La teoria delle stringhe è associata ai multiversi, che sono l'interpretazione di informazioni in un numero infinito di mondi con diversi tipi e forme di sviluppo di assolutamente tutto.
Base
Gravità quantistica ad anello o teoria delle stringhe? Questa è una domanda piuttosto importante, che è difficile, ma deve essere compresa. Questo è particolarmente importante per i fisici. Per comprendere meglio la teoria delle stringhe, è importante sapere alcune cose.
La teoria delle stringhe potrebbe fornirci una descrizione della transizione e di tutte le caratteristiche di ogni particella fondamentale, ma questo è possibile solo se potessimo estrapolare anche le stringhe nel campo della fisica a bassa energia. In tal caso, tutte queste particelle assumerebbero la forma di restrizioni sullo spettro di eccitazione in una lente unidimensionale non locale, di cui esiste un numero infinito. La dimensione caratteristica delle corde è un valore estremamente piccolo (circa 10-33 m). In considerazione di ciò, una persona non è in grado di osservarli nel corso degli esperimenti. Un analogo di questo fenomeno è la vibrazione delle corde degli strumenti musicali. I dati spettrali che "formano" una stringa possono essere possibili solo per una certa frequenza. All'aumentare della frequenza, aumenta anche l'energia (accumulata dalle vibrazioni). Se applichiamo la formula E=mc2 a questa affermazione, allora possiamo creare una descrizione della materia che costituisce l'Universo. La teoria postula che le dimensioni della massa delle particelle che si manifestano comele corde vibranti si osservano nel mondo reale.
La fisica delle stringhe lascia aperta la questione delle dimensioni spazio-temporali. L'assenza di ulteriori dimensioni spaziali nel mondo macroscopico si spiega in due modi:
- Compattazione delle dimensioni, che vengono ritorte a misure in cui corrisponderanno all'ordine della lunghezza del Planck;
- La localizzazione dell'intero numero di particelle che formano un Universo multidimensionale su un "foglio del mondo" quadridimensionale, descritto come un multiverso.
Quantizzazione
Questo articolo discute il concetto della teoria della gravità quantistica ad anello per i manichini. Questo argomento è estremamente difficile da comprendere a livello matematico. Qui consideriamo una rappresentazione generale basata su un approccio descrittivo. Inoltre, in relazione a due teorie "contrapposte".
Per comprendere meglio la teoria delle stringhe, è anche importante conoscere l'esistenza dell'approccio di quantizzazione primaria e secondaria.
La seconda quantizzazione si basa sui concetti di campo di stringa, ovvero il funzionale per lo spazio dei loop, che è simile alla teoria quantistica dei campi. I formalismi dell'approccio primario, attraverso tecniche matematiche, creano una descrizione del moto delle stringhe di prova nei loro campi esterni. Ciò non influisce negativamente sull'interazione tra le stringhe e include anche il fenomeno del decadimento e dell'unificazione delle corde. L'approccio principale è il collegamento tra le teorie delle stringhe e le affermazioni della teoria dei campi convenzionalesuperficie mondiale.
Supersimmetria
L'"elemento" più importante e obbligatorio, oltre che realistico, della teoria delle stringhe è la supersimmetria. L'insieme generale delle particelle e delle interazioni tra di esse, che si osservano a energie relativamente basse, è in grado di riprodurre la componente strutturale del Modello Standard in quasi tutte le forme. Molte proprietà del Modello Standard acquisiscono spiegazioni eleganti in termini di teoria delle superstringhe, che è anche un argomento importante per la teoria. Tuttavia, non ci sono ancora principi che possano spiegare questa o quella limitazione delle teorie delle stringhe. Questi postulati dovrebbero consentire di ottenere una forma del mondo simile al modello standard.
Proprietà
Le proprietà più importanti della teoria delle stringhe sono:
- I principi che determinano la struttura dell'Universo sono la gravità e la meccanica del mondo quantistico. Sono componenti che non possono essere separati quando si crea una teoria generale. La teoria delle stringhe implementa questa ipotesi.
- Gli studi di molti concetti sviluppati del ventesimo secolo, che ci permettono di comprendere la struttura fondamentale del mondo, con tutti i loro numerosi principi di funzionamento e spiegazione, sono combinati e derivano dalla teoria delle stringhe.
- La teoria delle stringhe non ha parametri liberi che devono essere regolati per garantire l'accordo, come richiesto ad esempio dal modello standard.
In conclusione
In parole povere, la gravità a loop quantistico è un modo per percepire la re altàcerca di descrivere la struttura fondamentale del mondo a livello di particelle elementari. Ti permette di risolvere molti problemi di fisica che riguardano l'organizzazione della materia e appartiene anche a una delle teorie più importanti al mondo. Il suo principale avversario è la teoria delle stringhe, che è abbastanza logica, date le molte affermazioni vere di quest'ultima. Entrambe le teorie trovano conferma in vari campi della ricerca sulle particelle elementari e i tentativi di combinare il "mondo quantistico" e la gravità continuano ancora oggi.
