Hranica kvantovej gravitácie: Fyzik tvrdí, že sme ju prekonali
Hranica kvantovej gravitácie? Profesor Donoghue tvrdí, že sme ju možno už prekonali! Navrhuje chápať gravitáciu ako pole a skúma alternatívne cesty k jej pochopeniu, vrátane kvadratickej gravitácie a náhodnej dynamiky.
Nedávno sa objavil fascinujúci pohľad na dlho trvajúcu hádanku fyziky – vzťah medzi kvantovou mechanikou a teóriou relativity. Profesor John Donoghue, v diskusii s Curtom Jaimungalom, naznačuje, že naše predstavy o nekompatibilite týchto dvoch základných pilierov vesmíru môžu byť mylné. Podľa neho by sme sa mali pozrieť na gravitáciu ako na pole, podobne ako kvantovú chromodynamiku (QCD), a to by mohlo otvoriť nové cesty k pochopeniu kvantovej gravitácie.
Kľúčové poznatky
- Gravitácia ako pole: Profesor Donoghue navrhuje vnímať gravitáciu nielen ako zakrivenie priestoru-času, ale aj ako pole, ktoré je možné kvantovať.
- Efektívna teória poľa (EFT): EFT uznáva obmedzenia všetkých teórií a zahrňuje neznáme efekty vo vysokých energiách ako lokálne členy.
- Obmedzenia kvantovej mechaniky: Kvantová mechanika môže mať svoje limity pri veľmi vysokých energiách alebo makroskopických škálach.
- Kvadratická gravitácia: Teória, ktorá pridáva do Einsteinovej všeobecnej relativity členy s druhými deriváciami zakrivenia priestoru-času, čím sa stáva renormalizovateľnou a konzistentnou s inými kvantovými teóriami poľa.
- Náhodná dynamika: Radikálna myšlienka, že pri veľmi vysokých energiách je možné všetko a len niektoré chránené teórie prežijú pri nižších energiách.
Gravitácia: Ďaleko viac ako zakrivenie priestoru-času?
Dlhé roky fyzici zápasia s otázkou, ako integrovať kvantovú mechaniku a všeobecnú relativitu do jednej konzistentnej teórie. V populárnych predstavách sú tieto dve teórie často vnímané ako nekompatibilné. Profesor Donoghue však argumentuje, že toto chápanie môže byť zavádzajúce.
Podobne ako pri iných základných silách – elektromagnetizme, slabom jadre a silnom jadre – by sme mali gravitáciu vnímať ako pole. To znamená, že aj gravitácia by sa dala kvantovať, rovnako ako ostatné sily vesmíru. Tento prístup už bol skúmaný v minulosti, napríklad Feynmanom a DeWittom, ale narazil na určité problémy.
Efektívna teória poľa: Uznanie obmedzení
Profesor Donoghue zdôrazňuje dôležitosť efektívnej teórie poľa (EFT). EFT nám umožňuje pracovať s teóriami, ktoré sú platné v určitom rozsahu energie, a zároveň uznávať, že tieto teórie majú svoje limity. Neznáme efekty vo vysokých energiách sú zahrnuté ako lokálne členy do teórie, čo nám umožňuje robiť predpovede bez nutnosti úplného pochopenia týchto efektov.
Kvantová mechanika má aj svoje hranice?
Podľa profesora Donoghueho by sme nemali považovať kvantovú mechaniku za univerzálne platnú bez otázok. Pri veľmi vysokých energiách alebo makroskopických škálach môže mať kvantová mechanika svoje limity, čo otvára dvere pre nové teórie, ktoré tieto limity prekračujú.
Kvadratická gravitácia: Minimalistický prístup k renormalizácii
Jednou z možností je kvadratická gravitácia – teória, ktorá pridáva do Einsteinovej všeobecnej relativity členy s druhými deriváciami zakrivenia priestoru-času. Táto modifikácia robí teóriu renormalizovateľnou a konzistentnou s inými kvantovými teóriami poľa.
Avšak, použitie vyšších derivácií môže viesť k problémom s kauzalitou pri vysokých energiách. Profesor Donoghue však tvrdí, že tieto problémy sa dajú prekonať pomocou rôznych techník, ako sú výpočty na mriežke a špecifické hodnoty konštánt.
Náhodná dynamika: Všetko je možné?
Profesor Donoghue predstavuje radikálnu myšlienku nazývanú „náhodná dynamika“. Táto teória tvrdí, že pri veľmi vysokých energiách je možné všetko a len niektoré chránené teórie prežijú pri nižších energiách. Je to ako filter, ktorý umožňuje iba najstabilnejšie a konzistentné teórie prežiť v našom vesmíre.
Prečo by sme mali skúmať alternatívne cesty?
Profesor Donoghue vyzýva mladých vedcov, aby sa nebáli preskúmať oblasti mimo ich primárneho výskumu. Podľa neho je interdisciplinárny prístup k vedeckému poznaniu nevyhnutný pre dlhodobý úspech a objavovanie nových perspektív.
Záver: Opatrná optimizmus a otvorenosť novým myšlienkam
Diskusia s profesorom Donoghueom ponúka fascinujúci pohľad na súčasné výzvy v oblasti kvantovej gravitácie. Jeho argumenty naznačujú, že naše predstavy o nekompatibilite kvantovej mechaniky a všeobecnej relativity môžu byť príliš zjednodušené. Opatrný optimizmus a otvorenosť novým myšlienkam sú kľúčové pre ďalší pokrok v tomto vzrušujúcom odbore.
Zdroje
- Originálne video
- ekonomista.com
- Prihláste sa k odberu kanála Curta Jaimungal.
- Coinbase Commerce
- Curt Jaimungal | Substack
- Teórie Všetkého s Curtom Jaimungalom
- John Donoghue
- Články Johna F. Donoghuea na arXiv
- nobelprize.org
- journals.aps.org
- Stará „Ghost“ teória kvantovej gravitácie prežíva opätrenie | Quanta Magazine
- arxiv.org
- Efektívna teóriá poľa gravitácie pre rozšírené objekty
- arxiv.org
- arxiv.org
- arxiv.org
- weylmann.com
- Amazon.com
- Amazon.com
- Amazon.com
- The Mathematics of String Theory Graduate Level
- The Most Astonishing Theory of Black Holes Ever Proposed
- The Universe Writes Itself Into Existence Moment by Moment
- Roger Penrose: The Big Bang Was Not The Beginning
- The Physicist Who Proved Entropy = Gravity
- The Crisis in String Theory is Worse Than You Think | Leonard Susskind
- Jonathan Oppenheim: Quantum Gravity, Feynman, Double Slit
- The Forgotten Geometry: A New Path to Unification
- String Theory's Biggest Critic Debates String Theorist...
- Michael Levin: Consciousness, Biology, Universal Mind, Emergence, Cancer Research
- Curt Jaimungal @TOEwithCurt na X
- Pripojte sa na Discord server 💡 Teórií o všetkom s Curtom Jaimungalom!
Hodnotenie článku:
Hranica kvantovej gravitácie: Fyzik tvrdí, že sme ju prekonali
Osoby v článku
Približne 216 gCO₂ bolo uvoľnených do atmosféry a na chladenie sa spotrebovalo 1.08 l vody za účelom vygenerovania tohoto článku.
Komentáre ()