| | Сообщение #1 | Пт, 15.10.2021, 17:43 | | |
|
Группа: wing
Сообщений: 29223
| Многие слышали про теорию струн (о ней мы как-нибудь ещё поговорим), но куда меньшее число людей знакомы с не менее популярной среди физиков теории – т.н. теории петлевой гравитации. О ней мы и поговорим сегодня.
Теория петлевой гравитации, как и теория струн, была разработана в надежде решить одну их ключевых проблем современной физики: «помирить» квантовую теорию и Общую теорию относительности (ОТО), т.е. теорию гравитации Эйнштейна. Обе эти теории прекрасно проверены на практике и их формулы позволяют точно описать поведение тех или иных объектов и их систем (с некоторыми оговорками, но без них в физике никак – у любой теории есть границы применимости). Но вот беда: вместе они работать отказываются. К примеру, согласно квантовой физики, у гравитации, как и любого взаимодействия, должна быть частица-переносчик (как фотон является переносчиком электромагнитного взаимодействия). Этой частице даже придумали название – гравитон, да вот беда: получить её описание «на кончике пера» методами квантовой физики не получается.
И наоборот. С точки зрения Общей теории относительности пространство-время представляется огромной пустотой, в которую кое-где вкраплены массивные объекты, одним своим существованием искажающие кривизну пространства. То есть, собственно никакого «гравитационного взаимодействия» как бы и нет: есть просто движение тел в искажённом самими этими телами пространстве. Однако если рассматривать эту картину с точки зрения квантовой физики, то тоже получается ерунда, потому что никакого «пустого пространства» в ней не существует: даже в самом глубоком вакууме происходит постоянное хаотическое рождение и аннигиляция пар частиц и их античастиц. И более того: чем меньшую область пространства мы рассматриваем, тем (по базовому для квантовой физики соотношению неопределённостей Гейзенберга) большую энергию (массу) могут иметь такие частицы. А значит, и сами они тоже искажают пространство-время, причём чем меньше рассматриваемая область пространства, тем сильнее искажения! Получается, что никакого «гладкого и пустого» пространства ОТО не существует в принципе!
Так вот: свой способ «помирить» ОТО и квантовую физику сторонники петличной гравитации нашли в предположении, что существуют некие «элементарные ячейки» пространства-времени, определённым образом сцепленные между собой. То есть, эта теория как бы «квантует», делит на неделимые порции само пространство! Причём эти порции являются не абстракцией, а реальными физическими объектами, способными взаимодействовать между собой. Очень грубо говоря, «петличное» пространство-время можно представить себе чем-то вроде средневековой кольчуги, состоящей из сцепленных друг с другом маленьких колец.
Что это нам даёт? На самом деле, достаточно многое. С помощью квантовой петлевой гравитации удаётся объяснить, почему целый ряд элементарных частиц имеют такие параметры, как мы наблюдаем. Увы, речь идёт далеко не обо всех частницах, да и вообще теорию пока сложно считать законченной, а уж о её экспериментальной проверки в обозримом будущем речь и вовсе не идёт.
А ещё у петличной гравитации есть интересное следствие: согласно ней, Большой Взрыв, породивший нашу Вселенную, мог выглядеть не так, как считалось. Действительно, понятие «сингулярности», т.е. бесконечно малой точки пространства-времени, в которой сосредоточена вся масса Вселенной в момент Большого взрыва, теряет физический смысл, ведь никаких объектов, меньших чем «квант пространства-времени», в этой теории существовать не может. Проще говоря, петлевая гравитация в принципе отрицает понятие «начала Вселенной» - нулевого момента, до которого ни пространства, ни времени в современном понимании не существовало. Согласно ней, Вселенная оказывается по-настоящему вечной, а то, что мы знаем как Большой Взрыв – лишь одним из моментов в её эволюции.
Правда, что именно было до Большого Взрыва, теория ответа не даёт.
https://vk.com/bookmarks?w=wall-196996447_14126%2Fae1c3dcdb802801b97
|
|
|
