მარყუჟის კვანტური გრავიტაცია - რა არის ეს? სწორედ ამ კითხვას განვიხილავთ ამ სტატიაში. დასაწყისისთვის განვსაზღვრავთ მის მახასიათებლებსა და ფაქტობრივ ინფორმაციას, შემდეგ კი გავეცნობით მის ოპონენტს - სიმების თეორიას, რომელსაც განვიხილავთ ზოგად ფორმაში მარყუჟის კვანტურ გრავიტაციასთან გასაგებად და ურთიერთკავშირში.
შესავალი
ერთ-ერთი თეორია, რომელიც აღწერს კვანტურ გრავიტაციას არის მონაცემთა ერთობლიობა მარყუჟის გრავიტაციის შესახებ სამყაროს ორგანიზების კვანტურ დონეზე. ეს თეორიები დაფუძნებულია პლანკის შკალაზე როგორც დროის, ასევე სივრცის დისკრეტულობის კონცეფციაზე. საშუალებას იძლევა განხორციელდეს პულსირებული სამყაროს ჰიპოთეზა.
ლი სმოლინი, ტ.იაკობსონი, კ.როველი და ა.აშტეკარი მარყუჟის კვანტური გრავიტაციის თეორიის ფუძემდებელია. მისი ჩამოყალიბების დასაწყისი 80-იან წლებში მოდის. XX საუკუნე. ამ თეორიის დებულებების შესაბამისად, „რესურსები“- დრო და სივრცე - არის დისკრეტული ფრაგმენტების სისტემები. ისინი აღწერილია, როგორც კვანტების ზომის უჯრედები, რომლებიც შეკრულია სპეციალური გზით.თუმცა, დიდ ზომებს მივაღწიეთ, ჩვენ ვაკვირდებით სივრცე-დროის გლუვებას და ეს ჩვენთვის უწყვეტი ჩანს.
მარყუჟის გრავიტაცია და სამყაროს ნაწილაკები
მარყუჟის კვანტური გრავიტაციის თეორიის ერთ-ერთი ყველაზე ნათელი "მახასიათებელი" არის მისი ბუნებრივი უნარი გადაჭრას ზოგიერთი პრობლემა ფიზიკაში. ის საშუალებას გაძლევთ ახსნათ მრავალი საკითხი, რომელიც დაკავშირებულია ნაწილაკების ფიზიკის სტანდარტულ მოდელთან.
2005 წელს გამოქვეყნდა ს. ბილსონ-ტომპსონის სტატია, რომელმაც მასში შესთავაზა მოდელი ტრანსფორმირებული რიშონ ჰარარით, რომელმაც მიიღო გაფართოებული ლენტის ობიექტის ფორმა. ამ უკანასკნელს ლენტი ჰქვია. სავარაუდო პოტენციალი ვარაუდობს, რომ მას შეუძლია ახსნას ყველა ქვეკომპონენტის დამოუკიდებელი ორგანიზაციის მიზეზი. ყოველივე ამის შემდეგ, სწორედ ეს ფენომენი იწვევს ფერის მუხტს. წინა პრეონ მოდელი თავისთავად განიხილავდა წერტილოვან ნაწილაკებს ძირითად ელემენტად. ფერის მუხტი იყო პოსტულირებული. ეს მოდელი შესაძლებელს ხდის აღწეროს ელექტრული მუხტები, როგორც ტოპოლოგიური ერთეული, რომელიც შეიძლება წარმოიშვას ლენტის გადახვევის შემთხვევაში.
ამ თანაავტორების მეორე სტატია, გამოქვეყნებული 2006 წელს, არის ნაშრომი, რომელშიც მონაწილეობა მიიღეს ლ. სმოლინმა და ფ. მარკოპოლუმ. მეცნიერებმა წამოაყენეს ვარაუდი, რომ კვანტური მარყუჟის გრავიტაციის ყველა თეორია, რომელიც შედის მარყუჟების კლასში, ამტკიცებს, რომ მათში სივრცე და დრო არის კვანტიზაციით აღგზნებული მდგომარეობა. ამ მდგომარეობებს შეუძლიათ შეასრულონ პრეონების როლი, რაც იწვევს ცნობილი სტანდარტული მოდელის გაჩენას. ის, თავის მხრივ, იწვევსთეორიის თვისებების გაჩენა.
ოთხი მეცნიერი ასევე ვარაუდობს, რომ კვანტური მარყუჟის გრავიტაციის თეორიას შეუძლია სტანდარტული მოდელის რეპროდუცირება. ის ერთმანეთთან აკავშირებს ოთხ ფუნდამენტურ ძალას ავტომატურად. ამ ფორმით, „ბრედ“(გადახლართული ბოჭკოვანი სივრცე-დრო) ცნებაში აქ იგულისხმება პრეონების ცნება. სწორედ ტვინი იძლევა ნაწილაკების „პირველი თაობის“წარმომადგენლებისგან სწორი მოდელის ხელახლა შექმნას, რომელიც დაფუძნებულია ფერმიონებზე (კვარკები და ლეპტონები) თავად ფერმიონების მუხტისა და პარიტეტის აღდგენის უმეტესად სწორი გზებით.
ბილსონ-ტომპსონმა გამოთქვა ვარაუდი, რომ მე-2 და მე-3 თაობის ფუნდამენტური "სერიის" ფერმიონები შეიძლება წარმოდგენილი იყოს იგივე ბრადებად, მაგრამ უფრო რთული სტრუქტურით. 1-ლი თაობის ფერმიონები აქ წარმოდგენილია უმარტივესი ტვინებით. თუმცა, აქ მნიშვნელოვანია იცოდეთ, რომ კონკრეტული იდეები მათი მოწყობილობის სირთულის შესახებ ჯერ არ არის წამოჭრილი. ითვლება, რომ ფერისა და ელექტრული ტიპების მუხტები, ისევე როგორც პირველი თაობის ნაწილაკების პარიტეტის „სტატუსები“ზუსტად ისევე ყალიბდება, როგორც სხვებში. ამ ნაწილაკების აღმოჩენის შემდეგ ჩატარდა მრავალი ექსპერიმენტი მათზე კვანტური რყევებით ეფექტის შესაქმნელად. ექსპერიმენტების საბოლოო შედეგებმა აჩვენა, რომ ეს ნაწილაკები სტაბილურია და არ იშლება.
ზოლის სტრუქტურა
ვინაიდან ჩვენ განვიხილავთ ინფორმაციას თეორიების შესახებ აქ გამოთვლების გამოყენების გარეშე, შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ეს არის მარყუჟის კვანტური გრავიტაცია.ჩაიდანები. და მას არ შეუძლია ფირის სტრუქტურების აღწერის გარეშე.
ერთეულები, რომლებშიც მატერია წარმოდგენილია იგივე „ნივთებით“, როგორც სივრცე-დრო, არის ზოგადი აღწერილობითი წარმოდგენა იმ მოდელისა, რომელიც ბილსონ-ტომპსონმა წარმოგვიდგინა. ეს ერთეულები წარმოადგენს მოცემული აღწერილობითი მახასიათებლის ფირის სტრუქტურებს. ეს მოდელი გვიჩვენებს, როგორ წარმოიქმნება ფერმიონები და როგორ იქმნება ბოზონები. თუმცა, ის არ პასუხობს კითხვას, თუ როგორ შეიძლება ჰიგსის ბოზონის მიღება ბრენდინგის გამოყენებით.
ლ. ფრეიდელი, ჯ. კოვალსკი-გლიკმანი და ა. სტაროდუბცევი 2006 წელს ერთ სტატიაში ვარაუდობდნენ, რომ გრავიტაციული ველების ვილსონის ხაზებს შეუძლიათ ელემენტარული ნაწილაკების აღწერა. ეს ნიშნავს, რომ ნაწილაკების საკუთრებაში არსებული თვისებები შეიძლება შეესაბამებოდეს უილსონის მარყუჟების ხარისხობრივ პარამეტრებს. ეს უკანასკნელი, თავის მხრივ, არის მარყუჟის კვანტური გრავიტაციის ძირითადი ობიექტი. ეს კვლევები და გამოთვლები ასევე განიხილება, როგორც დამატებითი საფუძველი ბილსონ-ტომპსონის მოდელების აღწერის თეორიული მხარდაჭერისთვის.
დატრიალებული ქაფის მოდელის ფორმალიზმის გამოყენებით, რომელიც პირდაპირ კავშირშია ამ სტატიაში შესწავლილ და გაანალიზებულ თეორიასთან (T. P. K. G.), ასევე კვანტური მარყუჟის გრავიტაციის ამ თეორიის პრინციპების საწყისი სერიის საფუძველზე, იძლევა შესაძლებელია სტანდარტული მოდელის ზოგიერთი ნაწილის რეპროდუცირება, რომელიც ადრე ვერ იქნა მიღებული. ეს იყო ფოტონის ნაწილაკები, ასევე გლუონები და გრავიტონები.
არსებობსასევე გელონის მოდელი, რომელშიც ბრედები არ განიხილება მათი არყოფნის გამო. მაგრამ თავად მოდელი არ იძლევა მათი არსებობის უარყოფის ზუსტ შესაძლებლობას. მისი უპირატესობა ის არის, რომ ჩვენ შეგვიძლია აღვწეროთ ჰიგსის ბოზონი, როგორც ერთგვარი კომპოზიტური სისტემა. ეს აიხსნება უფრო რთული შიდა სტრუქტურების არსებობით ნაწილაკებში დიდი მასის მნიშვნელობით. ბრედების გადახვევის გათვალისწინებით, შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ ეს სტრუქტურა შეიძლება დაკავშირებული იყოს მასის შექმნის მექანიზმთან. მაგალითად, ბილსონ-ტომპსონის მოდელის ფორმა, რომელიც აღწერს ფოტონს, როგორც ნულოვანი მასის მქონე ნაწილაკს, შეესაბამება არამოგრეხილ ბრედ მდგომარეობას.
ბილსონ-ტომპსონის მიდგომის გაგება
ლექციებში კვანტური მარყუჟის გრავიტაციის შესახებ, როდესაც აღწერს ბილსონ-ტომპსონის მოდელის გაგების საუკეთესო მიდგომას, აღნიშნულია, რომ ელემენტარული ნაწილაკების პრეონის მოდელის ეს აღწერა საშუალებას იძლევა ელექტრონები დახასიათდეს, როგორც ტალღური ბუნების ფუნქციები. საქმე იმაშია, რომ კვანტური მდგომარეობების საერთო რაოდენობა, რომელსაც ფლობს სპინ-ქაფი თანმიმდევრული ფაზებით, ასევე შეიძლება აღწერილი იყოს ტალღის ფუნქციის ტერმინების გამოყენებით. ამჟამად მიმდინარეობს აქტიური მუშაობა, რომელიც მიზნად ისახავს ელემენტარული ნაწილაკების თეორიის გაერთიანებას და T. P. K. G.
მარყუჟის კვანტური გრავიტაციის შესახებ წიგნებს შორის შეგიძლიათ იპოვოთ ბევრი ინფორმაცია, მაგალითად, ო.ფეირინის ნაშრომებში კვანტური სამყაროს პარადოქსების შესახებ. სხვა ნამუშევრებთან ერთად ყურადღება უნდა მიაქციოთ ლი სმოლინის სტატიებს.
პრობლემები
სტატია, ბილსონ-ტომპსონის შეცვლილ ვერსიაში, აღიარებს, რომნაწილაკების მასის სპექტრი არის გადაუჭრელი პრობლემა, რომელსაც მისი მოდელი ვერ აღწერს. ასევე, ის არ წყვეტს სპინებთან დაკავშირებულ საკითხებს, კაბიბოს შერევას. ის მოითხოვს ბმულს უფრო ფუნდამენტურ თეორიასთან. სტატიის შემდგომი ვერსიები მიმართავენ ბრედების დინამიკის აღწერას პაჩნერის გადასვლის გამოყენებით.
ფიზიკის სამყაროში მუდმივი დაპირისპირებაა: სიმების თეორია მარყუჟის კვანტური გრავიტაციის თეორიის წინააღმდეგ. ეს არის ორი ფუნდამენტური ნაშრომი, რომელზეც მუშაობდა და მუშაობს მრავალი ცნობილი მეცნიერი მთელს მსოფლიოში.
სიმების თეორია
საუბრისას კვანტური მარყუჟის გრავიტაციისა და სიმების თეორიაზე, მნიშვნელოვანია გვესმოდეს, რომ ეს არის ორი სრულიად განსხვავებული გზა სამყაროში მატერიისა და ენერგიის სტრუქტურის გასაგებად.
სიმების თეორია არის ფიზიკური მეცნიერების „ევოლუციის გზა“, რომელიც ცდილობს შეისწავლოს ურთიერთმოქმედების დინამიკა არა წერტილოვან ნაწილაკებს შორის, არამედ კვანტურ სიმებს შორის. თეორიის მასალა აერთიანებს კვანტური სამყაროს მექანიკის იდეას და ფარდობითობის თეორიას. ეს, სავარაუდოდ, დაეხმარება ადამიანს კვანტური გრავიტაციის მომავალი თეორიის შექმნაში. სწორედ კვლევის ობიექტის ფორმის გამოა, რომ ეს თეორია ცდილობს სამყაროს საფუძვლების სხვაგვარად აღწერას.
კვანტური მარყუჟის გრავიტაციის თეორიისგან განსხვავებით, სიმების თეორია და მისი საფუძვლები დაფუძნებულია ჰიპოთეტურ მონაცემებზე, რაც ვარაუდობს, რომ ნებისმიერი ელემენტარული ნაწილაკი და მისი ფუნდამენტური ხასიათის ყველა ურთიერთქმედება კვანტური სიმების ვიბრაციის შედეგია. სამყაროს ამ "ელემენტებს" აქვთ ულტრამიკროსკოპული ზომები და პლანკის სიგრძის რიგის მასშტაბებზე არის 10-35 მ.
ამ თეორიის მონაცემები საკმაოდ ზუსტია მათემატიკურად მნიშვნელოვანი, მაგრამ მან ჯერ ვერ შეძლო ექსპერიმენტების სფეროში რეალური დადასტურების პოვნა. სიმების თეორია ასოცირდება მულტივერსიებთან, რომლებიც წარმოადგენენ ინფორმაციის ინტერპრეტაციას სამყაროების უსასრულო რაოდენობაში, აბსოლუტურად ყველაფრის სხვადასხვა ტიპებითა და ფორმებით.
საფუძველი
მარყუჟის კვანტური გრავიტაცია თუ სიმების თეორია? ეს საკმაოდ მნიშვნელოვანი კითხვაა, რომელიც რთულია, მაგრამ გააზრებას საჭიროებს. ეს განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია ფიზიკოსებისთვის. სიმების თეორიის უკეთ გასაგებად, მნიშვნელოვანია იცოდეთ რამდენიმე რამ.
სიმების თეორიამ შეიძლება მოგვაწოდოს თითოეული ფუნდამენტური ნაწილაკის გადასვლისა და ყველა მახასიათებლის აღწერა, მაგრამ ეს შესაძლებელია მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ ჩვენ ასევე შევძლებთ სიმების ექსტრაპოლაციას ფიზიკის დაბალ ენერგეტიკულ ველში. ასეთ შემთხვევაში, ყველა ეს ნაწილაკი მიიღებდა აგზნების სპექტრის შეზღუდვის ფორმას არალოკალურ ერთგანზომილებიან ლინზაში, რომელთა რიცხვი უსასრულოა. სტრიქონების დამახასიათებელი განზომილება არის უკიდურესად მცირე მნიშვნელობა (დაახლოებით 10-33 მ). ამის გათვალისწინებით, ადამიანს არ შეუძლია მათზე დაკვირვება ექსპერიმენტების დროს. ამ ფენომენის ანალოგია მუსიკალური ინსტრუმენტების სიმებიანი ვიბრაცია. სპექტრული მონაცემები, რომლებიც „აყალიბებენ“სტრიქონს, შეიძლება მხოლოდ გარკვეული სიხშირისთვის იყოს შესაძლებელი. სიხშირის მატებასთან ერთად იზრდება ენერგია (ვიბრაციებიდან დაგროვილი). თუ ამ განცხადებას გამოვიყენებთ ფორმულას E=mc2, მაშინ შეგვიძლია შევქმნათ სამყაროს შემადგენელი მატერიის აღწერა. თეორია ამტკიცებს, რომ ნაწილაკების მასის ზომები, რომლებიც ვლინდება როგორცვიბრაციული სიმები შეინიშნება რეალურ სამყაროში.
სიმების ფიზიკა ღიად ტოვებს სივრცე-დროის განზომილებების საკითხს. მაკროსკოპულ სამყაროში დამატებითი სივრცითი განზომილებების არარსებობა აიხსნება ორი გზით:
- განზომილებების შეკუმშვა, რომლებიც გადაუგრიხეს ზომებად, რომლებშიც ისინი შეესაბამება პლანკის სიგრძის წესრიგს;
- ნაწილაკების მთელი რაოდენობის ლოკალიზაცია, რომლებიც ქმნიან მრავალგანზომილებიან სამყაროს ოთხგანზომილებიან "მსოფლიოს ფურცელზე", რომელიც აღწერილია, როგორც მრავალსამყარო.
კვანტიზაცია
ეს სტატია განიხილავს მარყუჟის კვანტური გრავიტაციის თეორიის კონცეფციას დუმებისთვის. ეს თემა ძალიან რთულია მათემატიკური დონეზე აღქმა. აქ განვიხილავთ ზოგად წარმოდგენას, რომელიც დაფუძნებულია აღწერილობით მიდგომაზე. უფრო მეტიც, ორ „დაპირისპირებულ“თეორიასთან დაკავშირებით.
სიმების თეორიის უკეთ გასაგებად, ასევე მნიშვნელოვანია იცოდეთ პირველადი და მეორადი კვანტიზაციის მიდგომის არსებობის შესახებ.
მეორე კვანტიზაცია დაფუძნებულია სიმებიანი ველის ცნებებზე, კერძოდ, ფუნქციონალური მარყუჟების სივრცისთვის, რომელიც მსგავსია ველის კვანტური თეორიისა. პირველადი მიდგომის ფორმალიზმები მათემატიკური ტექნიკის საშუალებით ქმნიან ტესტის სიმების მოძრაობის აღწერას მათ გარე ველებში. ეს უარყოფითად არ მოქმედებს სიმებს შორის ურთიერთქმედებაზე და ასევე მოიცავს სიმების დაშლისა და გაერთიანების ფენომენს. პირველადი მიდგომა არის კავშირი სიმების თეორიებსა და ველის თეორიის პრეტენზიებს შორისმსოფლიო ზედაპირი.
სუპერსიმეტრია
სიმების თეორიის ყველაზე მნიშვნელოვანი და სავალდებულო, ასევე რეალისტური "ელემენტი" არის სუპერსიმეტრია. ნაწილაკების საერთო ნაკრები და მათ შორის ურთიერთქმედებები, რომლებიც შეინიშნება შედარებით დაბალ ენერგიებში, შეუძლია სტანდარტული მოდელის სტრუქტურული კომპონენტის თითქმის ყველა ფორმით რეპროდუცირება. სტანდარტული მოდელის მრავალი თვისება იძენს ელეგანტურ ახსნას სუპერსიმების თეორიის თვალსაზრისით, რაც ასევე მნიშვნელოვანი არგუმენტია თეორიისთვის. თუმცა, ჯერ არ არსებობს პრინციპები, რომლებიც ხსნის სიმების თეორიის ამა თუ იმ შეზღუდვას. ამ პოსტულატებმა შესაძლებელი უნდა გახადონ სამყაროს ისეთი ფორმის მიღება, როგორც სტანდარტული მოდელი.
თვისებები
სიმების თეორიის ყველაზე მნიშვნელოვანი თვისებებია:
- პრინციპები, რომლებიც განსაზღვრავენ სამყაროს სტრუქტურას, არის გრავიტაცია და კვანტური სამყაროს მექანიკა. ისინი არიან კომპონენტები, რომელთა გამიჯვნა შეუძლებელია ზოგადი თეორიის შექმნისას. სიმების თეორია ახორციელებს ამ დაშვებას.
- მეოცე საუკუნის მრავალი განვითარებული კონცეფციის შესწავლა, რომელიც საშუალებას გვაძლევს გავიგოთ სამყაროს ფუნდამენტური სტრუქტურა, მოქმედებისა და ახსნის მრავალი პრინციპით, შერწყმულია და გამომდინარეობს სიმების თეორიიდან.
- სიმების თეორიას არ აქვს თავისუფალი პარამეტრები, რომლებიც უნდა დარეგულირდეს თანხმობის უზრუნველსაყოფად, როგორც ეს საჭიროა სტანდარტულ მოდელში, მაგალითად.
დასკვნაში
მარტივი სიტყვებით რომ ვთქვათ, კვანტური მარყუჟის გრავიტაცია არის რეალობის აღქმის ერთ-ერთი გზა, რომელიცცდილობს აღწეროს სამყაროს ფუნდამენტური სტრუქტურა ელემენტარული ნაწილაკების დონეზე. ის საშუალებას გაძლევთ გადაჭრათ ფიზიკის მრავალი პრობლემა, რომლებიც გავლენას ახდენენ მატერიის ორგანიზაციაზე და ასევე მიეკუთვნება მსოფლიოში ერთ-ერთ წამყვან თეორიას. მისი მთავარი მოწინააღმდეგე არის სიმების თეორია, რაც საკმაოდ ლოგიკურია ამ უკანასკნელის მრავალი ჭეშმარიტი განცხადების გათვალისწინებით. ორივე თეორია თავის დადასტურებას პოულობს ელემენტარული ნაწილაკების კვლევის სხვადასხვა სფეროში და მცდელობები „კვანტური სამყაროს“და გრავიტაციის გაერთიანების მცდელობები დღემდე გრძელდება.
