量子引力是否弦理论吗?

"我只是认为,在弦理论有太多好东西,这是完全错误的。 人们不把握得很好,但是我只是不相信在巨大的宇宙计划,该计划创造了这个令人难以置信的事情,并没有真实的世界",一旦所说的爱德华*威滕的。

毫无疑问,从数学角度来看,没有短缺,令人难以置信的、美丽和优雅的理论。 但不是所有人都适合我们的身的宇宙。 它似乎对每一个辉煌的想法,准确地描述了我们可以观察和衡量,我们具有至少一个辉煌的想法,尝试描述了同样的事情,但它仍然是根本错误的。 上周,我们问的问题,这归结为大致如下的事实。

量子引力。 我们想知道如果有任何在这一领域取得的进展,在过去五到十年。 我们,普通的凡人,它看来,这个区域是一个小pozostale,和弦理论开始被遗忘,因为它是难以测试,它有10^500可能的解决办法。 这是真的,或者地方幕后被泄漏了一些进展,在其新闻界只是没有注意吗?

第一,这是值得花一大之间的分界线的想法,量子引力的解决方案的弦理论(或建议的解决方案)和其他替代品。





让我们开始宇宙,我们知道和爱的. 在这一方面,有的是广义相对论理论的,我们理论的严重性。 她要求而不是以一个简单的行动在一定距离,作为遗赠给牛顿,当所有的群众在所有区域尽力在每一个其他反作方它们之间的距离,它是基于一个更微妙的机制。

重,因为设立了由爱因斯坦与原则的等同性和E=mc^2 1907年,是一个形式的能源的宇宙。 这种能量,反过来,歪曲织的空间-时间变化的路径运动的所有对象和改变什么,观察员可以观察到的形式笛卡尔的网格。 对象不加速时的费用看不见的力量,而是沿着路径定义的影响的所有各种形式的能源的宇宙。

这是重力。





另一方面,我们还有其他的法律性质:量子。 有电磁学,其负责的带电粒子,他们的行动和其中描述了该矢量的力通过光子,其中介导这些相互作用,给了我们现象,我们与静电学和磁性。 还有两个核力量:弱的核力量,负责现象样的放射性衰变和强大的核力量保持原子核在一起,并允许存在的质子和中子。

计算这些部队通常发生在平的空间-时间与每个学生开始研究的量子领域的理论。 但这是不够的,当我们在弯曲的空间,因为取决于广义相对论理论。





"所以,你说,我们需要计算我们的领域的理论背景曲空间的!"。 这被称为半经典引力,而这种类型的计算允许我们最喜欢的东西霍金的辐射。 但是,即使这仅仅是在地平线上的黑洞本身,并不重心在哪里是在其所有的荣耀。 有很多物理情况中,我们可以使用的量子理论的重,他们都是连接与重力物理学的最小规模,在微小的距离。

什么,例如,发生在中部地区的黑洞吗? 你可能会想,"噢,还有奇异",但奇异的是没有那么多一点有无限的密度,作为的情况下,数学工具的广义相对论理论给无意义的问题的答案有关的潜力和力量。 会发生什么当电子通过一个双缝吗? 没有重力场通过两个缝隙? 或者使用一个吗? 广义相对论说,没有在这个分数。

据认为,必须有一个量子理论的重说明这些问题和其他问题固有的"平滑"理论的重喜欢的广义相对论。 解释什么会发生在小距离,在存在重力来源的民众--我们需要一个量子,离散,因此,建立在粒子的理论的严重性。

由于性质的沃德,我们已经知道了。

知道量子力确定通过颗粒,称为色子或粒子与整旋。 光子的定义的电磁力,W和Z色子是调解人针对弱的核力量,并胶子的强核力。 所有这些粒子的旋等于1,并且为大量微粒的旋可以采取的值-1,0或+1,而无质量颗粒(如胶子和光子)它可以采取的唯一值-1或+1.

希格斯粒子也是色子,不仅作为中介的力量和有旋0. 我们怎么知道重广义相对论是一张量理论重,它的调解人必须是一个无质量颗粒与旋2,因而其旋可以采取的值-2或2只。

事实证明,我们知道一些关于量子理论的重之前,甚至试图阐述它。 我们知道这是因为什么量子理论的重,它必须按照广义相对论,当我们正在处理的最小距离的大量颗粒或目的、和广义相对论应该减少到牛顿重力在的薄弱领域的制度。

最大的问题,当然,如何做到这一点。 如何量化的重心,这是正确的(所描述的现实),分别相关的遗传资源和形的量,以及导致所计算的预测的新的现象,可以观察到,测量或provereny的。

领先的候选人,如你所知,这是弦理论。

弦理论

弦理论是一个有趣的领域,包括所有标准的模型的领域和粒子,费米子和色子。 它包括一个10-维张量标量理论重:从9空间和1时间尺度和参数的标领域。 如果我们删除的六个空间维度(通过的不好理解的过程中,人们呼compactification),并让参数(ω),它确定的标相互作用,可以转到无限,我们可以恢复广义相对论。

然而,在弦理论有一定数量的现象的问题。 其中之一是,在理论上意味着一个巨大数量的新的粒子,包括超对称和所有我们仍然没有找到。 她认为,没有必要的"自由参数",这具有标准的模型(微粒群众),但是替代这个问题甚至更糟。 当我们谈论的10^500可能的解决方案,这些方案适用于预期值的串的领域,并且没有机制来恢复他们;弦理论工作,你将不得不放弃的动力,只是说,"她有选择的"。

然而,弦理论不仅是播放机,在这一领域。





环量子引力predstavlyate一个有趣的看问题,而不是试图量化粒子,PCG认为,空间本身就是离散。 作为通常的重力:伸片,与一个保龄球的中心。 我们也知道,通常的片是量化的,即由分子组成的原子,其中包括核(夸克和胶子)和电子。

空间可能是一样的! 因为它作为一个布,它包含一个有限的量化因素。 而且,也许,编织"循环",原籍的其名称。 连接这些循环在一起,你将得到一个网络中表示的量子状态的引力场。 根据该图,量化不只是就事论事,但是空间本身。 这个科学领域仍然是积极的开发。

渐进安全的重力

渐进自由发达国家在1970年代以解释不寻常性质的强相互作用:它是一个非常薄弱的力量在很短的距离,这就变得更强大的范围内,作为带电粒子分散。 不同于电磁学,其中有一个小的联恒,强相互作用很大。 由于一些有趣的性质色动力学的量子,如果你接触的一个中立的(彩色)系统,强度相互作用的下降迅速。 它可以解释的物理尺寸的重子(质子和中子,例如)和介子(pions为例)。

渐进的自由,另一方面,已经解决了基本问题与此相关:你需要一个小型的相互作用,连接(或连接往往零),而是关系,将刚刚结束的高限。 所有的联接不断变化与能源、和渐进的自由,提高能定点于不断(从技术上讲,组renomirani,从其中提取的联恒定),和其他一切你可以期望以较低的能量。

无论如何的想法。 我们想出如何做到这一点的尺寸1+1(一个空间和一个时间),但不适用于3+1. 然而,取得的进展是移动的,在很大程度上要归功于克里斯托弗Wetterich,他已出版了两个伟大的作品在90-当中。 不久前Wetterich用渐进自由仅仅六年前,计算预测的质量的希格斯介色子之前大型强子对撞机发现了它。 结果呢?

令人惊讶的是,他预测完全正好与调查结果的罐。 它是如此美好的预测,如果渐进的安全是正确和质量的顶夸克,W色子和希格斯玻色是明确建立,对于稳定的操作达到的马克斯*普朗克量在物理学不需要其他基本粒子。

虽然渐进安全的重不重视,它仍然是非常有吸引力的和有希望的理论,像弦理论成功地量化重的,一般相对降低到极低的能源并且仍然是紫外线夜. 此外,它绕过了弦理论的一个参数:有一个山区的新材料,我们就可以证明不了呢。

因果关系的动态的三角测量

这种想法是相当新的,并制定了在2000年通过Renata懒洋洋的合作与其他的科学家。 它收敛有环量子引力是,空间是离散,但是主要关注的是如何这种空间是发展。 一个有趣的特性这种想法,时间必须离散。 最终我们得到的四维空间-时间在本,但是在非常高的能源和小距离,(马克斯*普朗克比例),它表现形式的一个两维结构。 它是根据一个数学结构称为一个单,这是n-维概括一个三角形。 2-单纯是一个三角形,3-单一个四面体等。 一个"美丽的"芯片,表现在形成的因果关系是已知的许多概念—这是储存在因果关系的动态的三角测量。 她也许可以解释引力,但不清楚的100%,将这些框架符合标准的模型的基本粒子。

紧急(诱发)重力

也许最有争议的新理论的量子引力是熵重,因为建议通过Eric特定在2009年,根据模型的重心在哪里是不是根本的力量,而是发生现象相关的熵。 事实上,根的新兴重力去的发现者的条件形成的不对称的问题-反物质、安德烈*萨哈罗夫人提出的这个主意,回到1967年。 工作仍处于起步阶段,但在过去5-10年在此领域已经取得了一些进展。

这就是我们所拥有的日期是量子引力。 我们相信,没有它,我们不会理解的工作宇宙的基本水平,但也不知道在哪个方向,从提交的五(和其他)的移动是正确的。 出版

P.S.记住,仅仅通过改变他们的消费—我们一起改变世界了。 ©

资料来源:hi-news.ru