Циклдік кванттық гравитация - бұл не? Дәл осы сұрақты біз осы мақалада қарастырамыз. Алдымен біз оның сипаттамаларын және нақты ақпаратты анықтаймыз, содан кейін оның қарсыласы - тізбек теориясымен танысамыз, оны циклдік кванттық ауырлықпен түсіну және өзара байланыс үшін жалпы түрде қарастырамыз.
Кіріспе
Кванттық гравитацияны сипаттайтын теориялардың бірі - Әлемді ұйымдастырудың кванттық деңгейіндегі контурлық ауырлық туралы деректер жиынтығы. Бұл теориялар Планк шкаласы бойынша уақыт пен кеңістіктің дискреттілігі концепциясына негізделген. Пульсациялық Әлем гипотезасын жүзеге асыруға мүмкіндік береді.
Ли Смолин, Т. Джейкобсон, К. Ровелли және А. Аштекар – циклдік кванттық тартылыс теориясының негізін салушылар. Оның қалыптасуының басталуы 80-ші жылдарға келеді. ХХ ғасыр. Осы теорияның тұжырымдарына сәйкес «ресурстар» – уақыт пен кеңістік – дискретті фрагменттердің жүйесі. Олар ерекше түрде біріктірілген кванттар өлшеміндегі жасушалар ретінде сипатталады. Дегенмен, үлкен өлшемдерге жеткенде біз кеңістік-уақыттың тегістелуін байқаймыз және ол бізге үздіксіз болып көрінеді.
Айналмалы ауырлық және ғаламның бөлшектері
Циклдік кванттық гравитация теориясының ең таңғаларлық «ерекшеліктерінің» бірі - оның физикадағы кейбір мәселелерді шешуге табиғи қабілеті. Бұл бөлшектер физикасының стандартты үлгісіне қатысты көптеген мәселелерді түсіндіруге мүмкіндік береді.
2005 жылы С. Бильсон-Томпсонның мақаласы жарияланды, ол онда ұзартылған таспа нысанын алған түрлендірілген Ришон Харари бар модельді ұсынды. Соңғысы лента деп аталады. Болжалды әлеует оның барлық қосалқы құрамдастардың тәуелсіз ұйымдастырылу себебін түсіндіре алатынын көрсетеді. Өйткені, түс зарядын тудыратын осы құбылыс. Алдыңғы преон моделі өзі үшін нүктелік бөлшектерді негізгі элемент ретінде қарастырды. Түс заряды болжалды. Бұл модель электр зарядтарын топологиялық нысан ретінде сипаттауға мүмкіндік береді, ол таспа бұралған жағдайда пайда болуы мүмкін.
Осы авторлардың 2006 жылы жарық көрген екінші мақаласы Л. Смолин мен Ф. Маркополу да қатысқан еңбек. Ғалымдар циклдік контурлар класына кіретін кванттық контурлық гравитацияның барлық теориялары оларда кеңістік пен уақыт кванттау арқылы қоздырылған күйлер деп тұжырымдайды деген болжамды алға тартты. Бұл күйлер преондар рөлін атқара алады, бұл белгілі стандартты модельдің пайда болуына әкеледі. Ол, өз кезегінде, тудырадытеория қасиеттерінің пайда болуы.
Төрт ғалым сонымен қатар кванттық контурлық гравитация теориясы Стандартты үлгіні қайта шығаруға қабілетті деп ұсынды. Ол төрт негізгі күшті автоматты түрде өзара байланыстырады. Бұл формада «брэд» (аралас талшықты кеңістік-уақыт) ұғымының астында бұл жерде преондар түсінігі айтылады. Бұл фермиондардың заряды мен паритетін қалпына келтірудің негізінен дұрыс тәсілдері бар фермиондарға (кварктар мен лептондарға) негізделген бөлшектердің «бірінші буынының» өкілдерінен дұрыс модельді қайта құруға мүмкіндік беретін милар.
Билсон-Томпсон 2-ші және 3-ші ұрпақтың іргелі «қатарындағы» фермиондарды бірдей брадтар ретінде ұсынуға болады, бірақ құрылымы күрделірек деп ұсынды. 1-ші ұрпақтың фермиондары мұнда ең қарапайым милармен ұсынылған. Дегенмен, бұл жерде олардың құрылғысының күрделілігі туралы нақты идеялар әлі ұсынылмағанын білу маңызды. Түстік және электрлік типтердің зарядтары, сондай-ақ бірінші ұрпақтағы бөлшектердің паритетінің «күйі» басқалардағыдай түзілген деп есептеледі. Бұл бөлшектер ашылғаннан кейін кванттық ауытқулар арқылы оларға әсер ету үшін көптеген тәжірибелер жасалды. Тәжірибелердің соңғы нәтижелері бұл бөлшектердің тұрақты және ыдырамайтынын көрсетті.
Жолақ құрылымы
Біз мұнда есептеулерді қолданбай-ақ теориялар туралы ақпаратты қарастыратындықтан, бұл циклдік кванттық гравитация деп айта аламыз.шәйнектер». Ол таспа құрылымдарын сипаттамай-ақ істей алмайды.
Материя кеңістік-уақыт сияқты бірдей «заттармен» бейнеленген нысандар Билсон-Томпсон бізге ұсынған модельдің жалпы сипаттамалық көрінісі болып табылады. Бұл нысандар берілген сипаттамалық сипаттаманың таспа құрылымдары болып табылады. Бұл модель фермиондардың қалай түзілетінін және бозондардың қалай түзілетінін көрсетеді. Дегенмен, ол Хиггс бозоны брендинг арқылы қалай алуға болады деген сұраққа жауап бермейді.
Л. Фрейдель, Дж. Ковальский-Гликман және А. Стародубцев 2006 жылы бір мақаласында гравитациялық өрістердің Вильсон сызықтары элементар бөлшектерді сипаттай алады деп ұсынды. Бұл бөлшектердің қасиеттері Вильсон ілмектерінің сапалық параметрлеріне сәйкес келетінін білдіреді. Соңғысы, өз кезегінде, циклдік кванттық гравитацияның негізгі объектісі болып табылады. Бұл зерттеулер мен есептеулер Билсон-Томпсон үлгілерін сипаттайтын теориялық қолдаудың қосымша негізі ретінде қарастырылады.
Осы мақалада (Т. П. К. Г.) зерттелетін және талданған теорияға тікелей қатысы бар иірінді көбік моделінің формализмін пайдалану, сондай-ақ осы кванттық контурлық гравитация теориясының бастапқы қағидаларына сүйене отырып, Стандартты үлгінің бұрын алынбаған кейбір бөліктерін қайта шығаруға болады. Бұл фотон бөлшектері, сонымен қатар глюондар мен гравитондар болды.
Барсондай-ақ гелон моделі, онда брадтар олардың болмауына байланысты қарастырылмайды. Бірақ модельдің өзі олардың бар екендігін жоққа шығаруға нақты мүмкіндік бермейді. Оның артықшылығы мынада: Хиггс бозонын композиттік жүйенің бір түрі ретінде сипаттай аламыз. Бұл үлкен массалық мәні бар бөлшектерде күрделірек ішкі құрылымдардың болуымен түсіндіріледі. Брэдтердің бұралуын ескере отырып, бұл құрылым массаны құру механизмімен байланысты болуы мүмкін деп болжауға болады. Мысалы, фотонды массасы нөлдік бөлшек ретінде сипаттайтын Билсон-Томпсон үлгісінің пішіні бұралмаған бред күйіне сәйкес келеді.
Бильсон-Томпсон тәсілін түсіну
Кванттық контурдың гравитациясына арналған лекцияларда Билсон-Томпсон моделін түсінудің ең жақсы тәсілін сипаттау кезінде элементар бөлшектердің преондық моделінің бұл сипаттамасы электрондарды толқындық сипаттағы функциялар ретінде сипаттауға мүмкіндік беретіні айтылады. Мәселе мынада, когерентті фазалары бар спиндік көбіктерге ие кванттық күйлердің жалпы санын толқындық функция терминдері арқылы да сипаттауға болады. Қазіргі уақытта элементар бөлшектер мен T. P. K. G. теориясын біріктіруге бағытталған белсенді жұмыс жүргізілуде
Циклдік кванттық гравитация туралы кітаптардың ішінде, мысалы, О. Фейриннің кванттық әлемнің парадокстары туралы еңбектерінде көптеген мәліметтерді табуға болады. Басқа жұмыстардың арасында Ли Смолиннің мақалаларына назар аударған жөн.
Мәселелер
Мақала, Билсон-Томпсонның өзгертілген нұсқасында, мұны мойындайдыбөлшектердің массалық спектрі оның моделі сипаттай алмайтын шешілмеген мәселе. Сондай-ақ, ол айналдыруға, Кабиббо араластыруға қатысты мәселелерді шешпейді. Ол неғұрлым іргелі теорияға сілтемені қажет етеді. Мақаланың кейінгі нұсқалары Пачнер ауысуын қолданатын брейдтердің динамикасын сипаттауға жүгінеді.
Физика әлемінде тұрақты қарама-қайшылық бар: жіп теориясы мен циклдік кванттық гравитация теориясы. Бұл дүние жүзіндегі көптеген атақты ғалымдар жұмыс істеген және жұмыс істеп жатқан екі іргелі еңбек.
Жіп теориясы
Кванттық контурдың гравитация теориясы мен жолдар теориясы туралы айтатын болсақ, бұл Әлемдегі материя мен энергияның құрылымын түсінудің екі мүлдем басқа тәсілі екенін түсіну маңызды.
Жіп теориясы – нүктелік бөлшектердің емес, кванттық тізбектердің өзара әрекетінің динамикасын зерттеуге тырысатын физика ғылымының «эволюция жолы». Теорияның материалы кванттық әлем механикасы мен салыстырмалылық теориясының идеясын біріктіреді. Бұл адамға кванттық гравитацияның болашақ теориясын құруға көмектесуі мүмкін. Дәл зерттеу нысанының пішініне байланысты бұл теория ғаламның негіздерін басқаша сипаттауға тырысады.
Кванттық контурлық гравитация теориясынан айырмашылығы, жолдар теориясы мен оның негіздері гипотетикалық деректерге негізделген, бұл кез келген элементар бөлшек пен оның іргелі сипаттағы барлық өзара әрекеттесулері кванттық жолдардың тербелістерінің нәтижесі деп болжайды. Ғаламның бұл «элементтерінің» ультрамикроскопиялық өлшемдері бар және Планк ұзындығының шкалаларында 10-35 м.
Бұл теорияның деректері математикалық тұрғыдан өте дәл, бірақ тәжірибелер саласында әлі нақты растауды таба алмады. Жолдар теориясы әртүрлі типтер мен абсолютті барлық нәрсенің даму формалары бар шексіз санды әлемдердегі ақпаратты түсіндіру болып табылатын мультиверсивтермен байланысты.
Негіз
Цикл кванттық гравитация немесе жол теориясы? Бұл өте маңызды сұрақ, ол қиын, бірақ түсіну керек. Бұл әсіресе физиктер үшін маңызды. Жолдар теориясын жақсырақ түсіну үшін бірнеше нәрсені білу маңызды.
Жол теориясы бізге өтудің сипаттамасын және әрбір іргелі бөлшектің барлық ерекшеліктерін бере алады, бірақ бұл физиканың энергиясы аз өріске жолдарды экстраполяциялай алатын болсақ қана мүмкін. Мұндай жағдайда бұл бөлшектердің барлығы локальді емес бір өлшемді линзада қозу спектріне шектеулер түрінде болады, оның ішінде шексіз саны бар. Жолдардың сипатты өлшемі өте кішкентай мән (шамамен 10-33 m). Осыны ескере отырып, адам эксперимент барысында оларды бақылай алмайды. Бұл құбылыстың аналогы музыкалық аспаптардың ішекті тербелісі болып табылады. Жолды «құратын» спектрлік деректер белгілі бір жиілік үшін ғана мүмкін болуы мүмкін. Жиілік артқан сайын энергия да (дірілден жинақталған) артады. Осы мәлімдемеге E=mc2 формуласын қолданатын болсақ, онда біз Әлемді құрайтын материяның сипаттамасын жасай аламыз. Теория ретінде көрінетін бөлшектердің массалық өлшемдері деп тұжырымдайдыдірілдеген жолдар нақты әлемде байқалады.
Жіптер физикасы кеңістік-уақыт өлшемдері туралы мәселені ашық қалдырады. Макроскопиялық әлемде қосымша кеңістік өлшемдерінің жоқтығы екі жолмен түсіндіріледі:
- Планк ұзындығының ретіне сәйкес келетін өлшемдерге бұралған өлшемдерді ықшамдау;
- Көпөлшемді Әлем ретінде сипатталатын төрт өлшемді «Әлем парағында» көпөлшемді Әлемді құрайтын бөлшектердің бүкіл санының локализациясы.
Кванттау
Бұл мақалада манекендерге арналған циклдік кванттық гравитация теориясының тұжырымдамасы талқыланады. Бұл тақырыпты математикалық деңгейде түсіну өте қиын. Мұнда біз сипаттамалық тәсілге негізделген жалпы ұсынуды қарастырамыз. Оның үстіне екі "қарсы" теорияға қатысты.
Жіптер теориясын жақсырақ түсіну үшін бастапқы және қайталама кванттау тәсілдерінің бар екенін білу де маңызды.
Екінші кванттау жол өрісі, атап айтқанда өрістердің кванттық теориясына ұқсас циклдар кеңістігінің функционалдық тұжырымдамаларына негізделген. Бастапқы тәсілдің формализмдері математикалық әдістер арқылы олардың сыртқы өрістеріндегі сынақ жолдарының қозғалысының сипаттамасын жасайды. Бұл жіптердің өзара әрекеттесуіне кері әсерін тигізбейді, сонымен қатар жіптің ыдырауы мен бірігуі құбылысын қамтиды. Бастапқы тәсіл - жолдық теориялар мен кәдімгі өріс теориясының талаптары арасындағы байланысдүние беті.
Суперсиметрия
Жіптер теориясының ең маңызды және міндетті, сонымен қатар шынайы «элементі» суперсимметрия болып табылады. Салыстырмалы түрде төмен энергияларда байқалатын бөлшектердің жалпы жиынтығы және олардың арасындағы өзара әрекеттесу Стандартты модельдің құрылымдық құрамдас бөлігін барлық дерлік формада жаңғыртуға қабілетті. Стандартты модельдің көптеген қасиеттері супержол теориясы тұрғысынан талғампаз түсініктемелерге ие болады, бұл теория үшін маңызды дәлел болып табылады. Дегенмен, жол теорияларының осы немесе басқа шектеулерін түсіндіре алатын принциптер әлі жоқ. Бұл постулаттар стандартты үлгіге ұқсас дүние пішінін алуға мүмкіндік беруі керек.
Сипаттар
Жіптер теориясының ең маңызды қасиеттері:
- Әлемнің құрылымын анықтайтын принциптер – тартылыс күші және кванттық әлемнің механикасы. Олар жалпы теорияны құру кезінде бөлінбейтін құрамдас бөліктер. Жолдар теориясы бұл болжамды жүзеге асырады.
- Дүниенің іргелі құрылымын түсінуге мүмкіндік беретін ХХ ғасырдағы көптеген дамыған концепцияларды, олардың жұмыс істеу және түсіндірудің барлық көптеген принциптерімен бірге зерттеулері біріктірілген және жолдар теориясынан туындайды.
- Жол теориясында, мысалы, Стандартты үлгіде талап етілгендей, келісімді қамтамасыз ету үшін реттелетін бос параметрлер жоқ.
Қорытынды
Қарапайым тілмен айтқанда, кванттық контурдың гравитациясы шындықты қабылдаудың бір тәсілі болып табылады.дүниенің іргелі құрылымын элементар бөлшектер деңгейінде сипаттауға тырысады. Ол материяның ұйымдастырылуына әсер ететін физиканың көптеген мәселелерін шешуге мүмкіндік береді, сонымен қатар әлемдегі жетекші теориялардың біріне жатады. Оның негізгі қарсыласы - соңғысының көптеген шынайы мәлімдемелерін ескере отырып, өте қисынды болып табылатын жолдар теориясы. Екі теория да элементар бөлшектерді зерттеудің әртүрлі салаларында расталады және «кванттық әлем» мен тартылыс күшін біріктіру әрекеттері күні бүгінге дейін жалғасуда.
