Lingkaran gravitasi kuantum - apa itu? Pertanyaan inilah yang akan kita bahas dalam artikel ini. Untuk mulai dengan, kita akan mendefinisikan karakteristik dan informasi faktualnya, dan kemudian kita akan berkenalan dengan lawannya - teori string, yang akan kita pertimbangkan dalam bentuk umum untuk memahami dan keterkaitan dengan loop quantum gravity.
Pengantar
Salah satu teori yang menjelaskan gravitasi kuantum adalah kumpulan data tentang gravitasi loop pada tingkat kuantum organisasi Semesta. Teori-teori ini didasarkan pada konsep keterpisahan ruang dan waktu pada skala Planck. Memungkinkan hipotesis Alam Semesta yang berdenyut menjadi kenyataan.
Lee Smolin, T. Jacobson, K. Rovelli, dan A. Ashtekar adalah pendiri teori gravitasi kuantum loop. Awal pembentukannya jatuh pada tahun 80-an. abad XX. Sesuai dengan pernyataan teori ini, "sumber daya" - waktu dan ruang - adalah sistem dari fragmen-fragmen yang terpisah. Mereka digambarkan sebagai sel seukuran kuanta, yang disatukan dengan cara khusus. Namun, mencapai ukuran besar, kami mengamati perataan ruang-waktu, dan tampaknya terus menerus bagi kami.
Lingkaran gravitasi dan partikel alam semesta
Salah satu "fitur" yang paling mencolok dari teori gravitasi kuantum loop adalah kemampuan alaminya untuk memecahkan beberapa masalah dalam fisika. Ini memungkinkan Anda untuk menjelaskan banyak masalah yang terkait dengan Model Standar fisika partikel.
Pada tahun 2005, sebuah artikel oleh S. Bilson-Thompson diterbitkan, yang mengusulkan di dalamnya sebuah model dengan Rishon Harari yang diubah, yang berbentuk objek pita yang diperpanjang. Yang terakhir disebut pita. Potensi yang diperkirakan menunjukkan bahwa hal itu dapat menjelaskan alasan organisasi independen dari semua subkomponen. Bagaimanapun, fenomena inilah yang menyebabkan muatan warna. Model preon sebelumnya menganggap partikel titik sebagai elemen dasar. Muatan warna dipostulasikan. Model ini memungkinkan untuk menggambarkan muatan listrik sebagai entitas topologi, yang dapat muncul dalam kasus lilitan pita.
Artikel kedua oleh rekan penulis ini, yang diterbitkan pada tahun 2006, adalah karya yang juga diikuti oleh L. Smolin dan F. Markopolu. Para ilmuwan telah mengajukan asumsi bahwa semua teori gravitasi lingkaran kuantum, termasuk dalam kelas lingkaran kuantum, menyatakan bahwa di dalamnya ruang dan waktu adalah keadaan tereksitasi oleh kuantisasi. Negara-negara ini dapat memainkan peran preon, yang mengarah pada munculnya model standar yang terkenal. Ini, pada gilirannya, menyebabkanmunculnya sifat-sifat teori.
Keempat ilmuwan juga menyarankan bahwa teori gravitasi lingkaran kuantum mampu mereproduksi Model Standar. Ini menghubungkan empat kekuatan fundamental secara otomatis. Dalam bentuk ini, di bawah konsep "brad" (ruang-waktu berserat yang terjalin), konsep preon dimaksudkan di sini. Otaklah yang memungkinkan untuk membuat ulang model yang benar dari perwakilan partikel "generasi pertama", yang didasarkan pada fermion (quark dan lepton) dengan sebagian besar cara yang benar untuk menciptakan kembali muatan dan paritas fermion itu sendiri.
Bilson-Thompson menyarankan bahwa fermion dari "seri" fundamental dari generasi ke-2 dan ke-3 dapat direpresentasikan sebagai brad yang sama, tetapi dengan struktur yang lebih kompleks. Fermion generasi pertama diwakili di sini oleh otak paling sederhana. Namun, penting untuk diketahui di sini bahwa ide spesifik tentang kompleksitas perangkat mereka belum diajukan. Dipercayai bahwa muatan warna dan jenis listrik, serta "status" paritas partikel pada generasi pertama, terbentuk dengan cara yang persis sama seperti pada yang lain. Setelah partikel-partikel ini ditemukan, banyak eksperimen dilakukan untuk menciptakan efek pada mereka dengan fluktuasi kuantum. Hasil akhir percobaan menunjukkan bahwa partikel ini stabil dan tidak meluruh.
Struktur strip
Karena kita mempertimbangkan informasi tentang teori di sini tanpa menggunakan perhitungan, kita dapat mengatakan bahwa ini adalah gravitasi kuantum loop "untukteko." Dan dia tidak bisa melakukannya tanpa menjelaskan struktur kaset.
Entitas di mana materi diwakili oleh "barang" yang sama seperti ruang-waktu adalah representasi deskriptif umum dari model yang disajikan Bilson-Thompson kepada kita. Entitas ini adalah struktur pita dari karakteristik deskriptif yang diberikan. Model ini menunjukkan kepada kita bagaimana fermion diproduksi dan bagaimana boson terbentuk. Namun, hal tersebut tidak menjawab pertanyaan bagaimana Higgs boson bisa didapatkan dengan menggunakan branding.
L. Freidel, J. Kovalsky-Glikman dan A. Starodubtsev pada tahun 2006 dalam salah satu artikelnya mengemukakan bahwa garis medan gravitasi Wilson dapat menggambarkan partikel elementer. Ini menyiratkan bahwa sifat-sifat yang dimiliki oleh partikel dapat sesuai dengan parameter kualitatif loop Wilson. Yang terakhir, pada gilirannya, adalah objek dasar gravitasi kuantum loop. Studi dan perhitungan ini juga dianggap sebagai dasar tambahan untuk dukungan teoritis yang menggambarkan model Bilson-Thompson.
Menggunakan formalisme model spin foam, yang secara langsung berkaitan dengan teori yang dipelajari dan dianalisis dalam artikel ini (T. P. K. G.), serta mendasarkan pada deret awal prinsip teori gravitasi loop kuantum ini, membuat mungkin untuk mereproduksi beberapa bagian dari Model Standar yang tidak dapat diperoleh sebelumnya. Ini adalah partikel foton, juga gluon dan graviton.
Adajuga model gelon, di mana brad tidak dipertimbangkan karena ketidakhadirannya. Tetapi model itu sendiri tidak memberikan kemungkinan yang pasti untuk menyangkal keberadaan mereka. Keuntungannya adalah kita dapat menggambarkan Higgs boson sebagai sejenis sistem komposit. Hal ini dijelaskan dengan adanya struktur internal yang lebih kompleks dalam partikel dengan nilai massa yang besar. Mengingat lilitan brads, kita dapat berasumsi bahwa struktur ini mungkin terkait dengan mekanisme penciptaan massal. Misalnya, bentuk model Bilson-Thompson, yang menggambarkan foton sebagai partikel bermassa nol, sesuai dengan keadaan brad tidak terpuntir.
Memahami Pendekatan Bilson-Thompson
Dalam kuliah tentang gravitasi loop kuantum, ketika menjelaskan pendekatan terbaik untuk memahami model Bilson-Thompson, disebutkan bahwa deskripsi model partikel elementer preon ini memungkinkan seseorang untuk mengkarakterisasi elektron sebagai fungsi dari sifat gelombang. Intinya adalah bahwa jumlah total keadaan kuantum yang dimiliki oleh busa spin dengan fase koheren juga dapat dijelaskan menggunakan istilah fungsi gelombang. Saat ini, pekerjaan aktif sedang dilakukan yang bertujuan untuk menyatukan teori partikel elementer dan T. P. K. G.
Di antara buku-buku tentang gravitasi kuantum loop, Anda dapat menemukan banyak informasi, misalnya, dalam karya O. Feirin tentang paradoks dunia kuantum. Di antara karya-karya lain, ada baiknya memperhatikan artikel oleh Lee Smolin.
Masalah
Artikel, dalam versi modifikasi dari Bilson-Thompson, mengakui bahwaspektrum massa partikel adalah masalah yang belum terpecahkan yang tidak dapat dijelaskan oleh modelnya. Juga, dia tidak memecahkan masalah yang berkaitan dengan putaran, pencampuran Cabibbo. Ini membutuhkan tautan ke teori yang lebih mendasar. Versi artikel selanjutnya menggunakan deskripsi dinamika brads menggunakan transisi Pachner.
Ada konfrontasi konstan dalam dunia fisika: teori string vs teori gravitasi kuantum loop. Ini adalah dua karya mendasar yang telah dan sedang dikerjakan oleh banyak ilmuwan terkenal di seluruh dunia.
Teori string
Berbicara tentang teori gravitasi loop kuantum dan teori string, penting untuk dipahami bahwa ini adalah dua cara yang sangat berbeda untuk memahami struktur materi dan energi di Semesta.
Teori string adalah "jalur evolusi" ilmu fisika, yang mencoba mempelajari dinamika aksi timbal balik bukan di antara partikel titik, tetapi string kuantum. Materi teori menggabungkan gagasan mekanika dunia kuantum dan teori relativitas. Ini mungkin membantu manusia membangun teori gravitasi kuantum masa depan. Justru karena bentuk objek kajiannya, teori ini mencoba menjelaskan dasar-dasar alam semesta dengan cara yang berbeda.
Tidak seperti teori gravitasi loop kuantum, teori string dan fondasinya didasarkan pada data hipotetis, yang menunjukkan bahwa setiap partikel elementer dan semua interaksinya yang bersifat fundamental adalah hasil dari vibrasi string kuantum. "Elemen" Alam Semesta ini memiliki dimensi ultramikroskopik dan pada skala urutan panjang Planck adalah 10-35 m.
Data teori ini secara matematis bermakna cukup akurat, tetapi belum dapat menemukan konfirmasi aktual di bidang eksperimen. Teori string dikaitkan dengan multiverse, yang merupakan interpretasi informasi di dunia yang tak terbatas dengan berbagai jenis dan bentuk perkembangan dari segala sesuatu.
Dasar
Loop gravitasi kuantum atau teori string? Ini adalah pertanyaan yang agak penting, yang sulit, tetapi perlu dipahami. Ini sangat penting bagi fisikawan. Untuk lebih memahami teori string, penting untuk mengetahui beberapa hal.
Teori string dapat memberi kita deskripsi transisi dan semua fitur dari setiap partikel fundamental, tetapi ini hanya mungkin jika kita juga dapat mengekstrapolasi string ke medan fisika berenergi rendah. Dalam kasus seperti itu, semua partikel ini akan mengambil bentuk pembatasan spektrum eksitasi dalam lensa satu dimensi non-lokal, yang jumlahnya tak terbatas. Dimensi karakteristik string adalah nilai yang sangat kecil (sekitar 10-33 m). Mengingat hal ini, seseorang tidak dapat mengamati mereka selama percobaan. Analog dari fenomena ini adalah getaran dawai alat musik. Data spektral yang "membentuk" string hanya mungkin untuk frekuensi tertentu. Saat frekuensi meningkat, begitu juga energi (terakumulasi dari getaran). Jika kita menerapkan rumus E=mc2 pada pernyataan ini, maka kita dapat membuat deskripsi materi yang membentuk Semesta. Teori tersebut mendalilkan bahwa dimensi massa partikel yang memanifestasikan dirinya sebagaistring bergetar diamati di dunia nyata.
Fisika string membuka pertanyaan tentang dimensi ruang-waktu. Tidak adanya dimensi spasial tambahan di dunia makroskopik dijelaskan dalam dua cara:
- Pemadatan dimensi, yang diputar ke ukuran yang sesuai dengan urutan panjang Planck;
- Lokalisasi seluruh jumlah partikel yang membentuk Semesta multidimensi pada "lembaran Dunia" empat dimensi, yang digambarkan sebagai multisemesta.
Kuantisasi
Artikel ini membahas tentang konsep teori loop quantum gravity untuk boneka. Topik ini sangat sulit untuk dipahami pada tingkat matematika. Di sini kami mempertimbangkan representasi umum berdasarkan pendekatan deskriptif. Terlebih lagi, dalam kaitannya dengan dua teori yang "berlawanan".
Untuk lebih memahami teori string, penting juga untuk mengetahui keberadaan pendekatan kuantisasi primer dan sekunder.
Kuantisasi kedua didasarkan pada konsep medan string, yaitu fungsional untuk ruang loop, yang mirip dengan teori medan kuantum. Formalisme pendekatan primer, melalui teknik matematika, membuat deskripsi gerakan string uji di bidang eksternal mereka. Ini tidak berdampak negatif pada interaksi antar senar, dan juga termasuk fenomena peluruhan dan penyatuan senar. Pendekatan utama adalah hubungan antara teori string dan klaim teori medan konvensional padapermukaan dunia.
Supersimetri
"Elemen" teori string yang paling penting dan wajib, serta realistis adalah supersimetri. Himpunan umum partikel dan interaksi di antara mereka, yang diamati pada energi yang relatif rendah, mampu mereproduksi komponen struktural Model Standar di hampir semua bentuk. Banyak sifat Model Standar memperoleh penjelasan yang elegan dalam kaitannya dengan teori superstring, yang juga merupakan argumen penting untuk teori tersebut. Namun, belum ada prinsip yang dapat menjelaskan batasan teori string ini atau itu. Postulat ini harus memungkinkan untuk mendapatkan bentuk dunia yang mirip dengan model standar.
Properti
Sifat terpenting dari teori string adalah:
- Prinsip yang menentukan struktur Alam Semesta adalah gravitasi dan mekanika dunia kuantum. Mereka adalah komponen yang tidak dapat dipisahkan ketika membuat teori umum. Teori string mengimplementasikan asumsi ini.
- Studi tentang banyak konsep yang berkembang di abad kedua puluh, yang memungkinkan kita memahami struktur fundamental dunia, dengan semua prinsip operasi dan penjelasannya, digabungkan dan berasal dari teori string.
- Teori string tidak memiliki parameter bebas yang harus disesuaikan untuk memastikan persetujuan, seperti yang disyaratkan dalam Model Standar, misalnya.
Kesimpulan
Dalam istilah sederhana, gravitasi lingkaran kuantum adalah salah satu cara untuk memahami kenyataan bahwamencoba untuk menggambarkan struktur dasar dunia pada tingkat partikel elementer. Ini memungkinkan Anda untuk memecahkan banyak masalah fisika yang memengaruhi organisasi materi, dan juga termasuk salah satu teori terkemuka di dunia. Lawan utamanya adalah teori string, yang cukup logis, mengingat banyak pernyataan yang benar dari yang terakhir. Kedua teori menemukan konfirmasi mereka di berbagai bidang penelitian partikel dasar, dan upaya untuk menggabungkan "dunia kuantum" dan gravitasi terus berlanjut hingga hari ini.
