Օղակ քվանտային գրավիտացիա - ինչ է դա: Այս հարցն է, որ մենք կքննարկենք այս հոդվածում։ Սկզբից մենք կսահմանենք դրա բնութագրերը և փաստացի տեղեկատվությունը, այնուհետև կծանոթանանք դրա հակառակորդին` լարերի տեսությանը, որը կդիտարկենք ընդհանուր ձևով` հանգույցի քվանտային գրավիտացիայի հետ հասկանալու և փոխկապակցվածության համար:
Ներածություն
Քվանտային գրավիտացիան նկարագրող տեսություններից մեկը Տիեզերքի կազմակերպման քվանտային մակարդակում հանգույցի գրավիտացիայի վերաբերյալ տվյալների մի շարք է: Այս տեսությունները հիմնված են Պլանկի սանդղակով և՛ ժամանակի, և՛ տարածության դիսկրետության հայեցակարգի վրա: Թույլ է տալիս իրականացնել իմպուլսացիոն Տիեզերքի վարկածը:
Լի Սմոլինը, Տ. Յակոբսոնը, Կ. Ռովելլին և Ա. Աշտեքարը օղակի քվանտային գրավիտացիայի տեսության հիմնադիրներն են։ Նրա կազմավորման սկիզբը ընկնում է 80-ական թթ. XX դար. Համաձայն այս տեսության պնդումների՝ «ռեսուրսները»՝ ժամանակը և տարածությունը, դիսկրետ բեկորների համակարգեր են։ Դրանք նկարագրվում են որպես քվանտային չափի բջիջներ, որոնք իրար են պահում հատուկ ձևով։Այնուամենայնիվ, հասնելով մեծ չափերի, մենք դիտում ենք տարածության ժամանակի հարթեցում, և դա մեզ շարունակական է թվում:
Օղակային գրավիտացիա և տիեզերքի մասնիկներ
Օղակային քվանտային գրավիտացիայի տեսության ամենավառ «առանձնահատկություններից» մեկը ֆիզիկայի որոշ խնդիրներ լուծելու բնական կարողությունն է: Այն թույլ է տալիս բացատրել մասնիկների ֆիզիկայի ստանդարտ մոդելի հետ կապված բազմաթիվ հարցեր:
2005 թվականին հրապարակվեց Ս. Բիլսոն-Թոմփսոնի հոդվածը, ով առաջարկեց իր մեջ վերափոխված Ռիշոն Հարարիով մոդել, որն ընդունեց երկարացված ժապավենային առարկայի տեսք: Վերջինս կոչվում է ժապավեն: Գնահատված ներուժը հուշում է, որ այն կարող է բացատրել բոլոր ենթաբաղադրիչների անկախ կազմակերպման պատճառը: Ի վերջո, հենց այս երեւույթն է առաջացնում գունային լիցքավորում: Նախորդ պրեոն մոդելն իր համար համարում էր կետային մասնիկները որպես հիմնական տարր: Գույնի լիցքը դրված էր: Այս մոդելը հնարավորություն է տալիս էլեկտրական լիցքերը նկարագրել որպես տոպոլոգիական միավոր, որը կարող է առաջանալ ժապավենի ոլորման դեպքում։
Այս համահեղինակների երկրորդ հոդվածը, որը հրատարակվել է 2006 թվականին, մի աշխատություն է, որին մասնակցել են նաև Լ. Սմոլինը և Ֆ. Մարկոպոլուն։ Գիտնականները առաջ են քաշել այն ենթադրությունը, որ քվանտային հանգույցի գրավիտացիայի բոլոր տեսությունները, որոնք ներառված են օղակների դասի մեջ, նշում են, որ դրանցում տարածությունն ու ժամանակը քվանտացումով գրգռված վիճակներ են։ Այս վիճակները կարող են խաղալ պրեոնների դեր, որոնք հանգեցնում են հայտնի ստանդարտ մոդելի առաջացմանը։ Դա իր հերթին առաջացնում էտեսության հատկությունների առաջացումը։
Չորս գիտնականները նաև ենթադրեցին, որ քվանտային հանգույցի ձգողության տեսությունը կարող է վերարտադրել Ստանդարտ մոդելը: Այն ավտոմատ կերպով փոխկապակցում է չորս հիմնարար ուժերը: Այս տեսքով, «բրեդ» (միահյուսված մանրաթելային տարածություն-ժամանակ) հասկացության ներքո այստեղ նկատի է առնվում պրեոններ հասկացությունը։ Հենց ուղեղներն են հնարավորություն տալիս վերստեղծել մասնիկների «առաջին սերնդի» ներկայացուցիչների ճիշտ մոդելը, որը հիմնված է ֆերմիոնների (քվարկների և լեպտոնների) վրա՝ հիմնականում հենց ֆերմիոնների լիցքն ու հավասարությունը վերստեղծելու ճիշտ եղանակներով։
Բիլսոն-Թոմփսոնը առաջարկեց, որ 2-րդ և 3-րդ սերունդների հիմնարար «շարքի» ֆերմիոնները կարող են ներկայացվել որպես նույն բրադներ, բայց ավելի բարդ կառուցվածքով: 1-ին սերնդի ֆերմիոններն այստեղ ներկայացված են ամենապարզ ուղեղներով։ Այնուամենայնիվ, այստեղ կարևոր է իմանալ, որ իրենց սարքի բարդության վերաբերյալ կոնկրետ գաղափարներ դեռ չեն առաջ քաշվել: Ենթադրվում է, որ գույնի և էլեկտրական տեսակների լիցքերը, ինչպես նաև առաջին սերնդի մասնիկների հավասարության «կարգավիճակը» ձևավորվում են ճիշտ այնպես, ինչպես մյուսներում։ Այս մասնիկների հայտնաբերումից հետո բազմաթիվ փորձեր են արվել՝ դրանց վրա քվանտային տատանումներով ազդեցություն ստեղծելու համար։ Փորձերի վերջնական արդյունքները ցույց են տվել, որ այս մասնիկները կայուն են և չեն քայքայվում։
ժապավենային կառուցվածք
Քանի որ մենք այստեղ դիտարկում ենք տեսությունների մասին տեղեկատվությունը առանց հաշվարկների, կարող ենք ասել, որ սա հանգույցի քվանտային գրավիտացիա է:թեյնիկները»։ Եվ նա չի կարող անել առանց ժապավենի կառուցվածքները նկարագրելու:
Սուբյեկտները, որոնցում նյութը ներկայացված է նույն «նյութով», ինչ տարածություն-ժամանակը, ընդհանուր նկարագրական ներկայացում են այն մոդելի, որը Բիլսոն-Թոմփսոնը ներկայացրեց մեզ: Այս սուբյեկտները տվյալ նկարագրական բնութագրի ժապավենային կառուցվածքներն են: Այս մոդելը ցույց է տալիս, թե ինչպես են արտադրվում ֆերմիոնները և ինչպես են ձևավորվում բոզոնները։ Այնուամենայնիվ, այն չի պատասխանում այն հարցին, թե ինչպես կարելի է ձեռք բերել Հիգսի բոզոնը բրենդինգի միջոցով:
Լ. Ֆրեյդելը, Ջ. Կովալսկի-Գլիկմանը և Ա. Ստարոդուբցևը 2006 թվականին մեկ հոդվածում առաջարկեցին, որ գրավիտացիոն դաշտերի Վիլսոնյան գծերը կարող են նկարագրել տարրական մասնիկներ: Սա ենթադրում է, որ մասնիկների ունեցած հատկությունները կարող են համապատասխանել Վիլսոնի օղակների որակական պարամետրերին: Վերջիններս իրենց հերթին օղակի քվանտային գրավիտացիայի հիմնական օբյեկտն են։ Այս ուսումնասիրությունները և հաշվարկները համարվում են նաև որպես լրացուցիչ հիմք Բիլսոն-Թոմփսոնի մոդելները նկարագրող տեսական աջակցության համար:
Օգտագործելով սպին փրփուրի մոդելի ֆորմալիզմը, որն անմիջականորեն կապված է այս հոդվածում ուսումնասիրված և վերլուծված տեսության հետ (T. P. K. G.), ինչպես նաև հիմնվելով քվանտային հանգույցի ձգողության տեսության սկզբնական շարքի վրա, հնարավոր է վերարտադրել Ստանդարտ մոդելի որոշ կտորներ, որոնք նախկինում հնարավոր չէր ձեռք բերել: Սրանք ֆոտոնային մասնիկներ էին, նաև գլյուոններ և գրավիտոններ։
Կանաև գելոն մոդելը, որում բրեդերը որպես այդպիսին բացակայելու պատճառով չեն համարվում։ Բայց մոդելն ինքնին հստակ հնարավորություն չի տալիս հերքելու դրանց գոյությունը։ Դրա առավելությունն այն է, որ մենք կարող ենք նկարագրել Հիգսի բոզոնը որպես մի տեսակ կոմպոզիտային համակարգ։ Դա բացատրվում է զանգվածային մեծ արժեք ունեցող մասնիկների մեջ ավելի բարդ ներքին կառուցվածքների առկայությամբ։ Հաշվի առնելով բրեդների ոլորումը, մենք կարող ենք ենթադրել, որ այս կառուցվածքը կարող է կապված լինել զանգվածային ստեղծման մեխանիզմի հետ: Օրինակ, Bilson-Thompson մոդելի ձևը, որը նկարագրում է ֆոտոնը որպես զրոյական զանգված ունեցող մասնիկ, համապատասխանում է ոչ ոլորված բրեդ վիճակին:
Հասկանալով Բիլսոն-Թոմսոնի մոտեցումը
Քվանտային հանգույցի գրավիտացիայի մասին դասախոսություններում, երբ նկարագրում է Բիլսոն-Թոմփսոնի մոդելը հասկանալու լավագույն մոտեցումը, նշվում է, որ տարրական մասնիկների պրեոն մոդելի այս նկարագրությունը թույլ է տալիս էլեկտրոնները բնութագրել որպես ալիքային բնույթի ֆունկցիաներ։ Բանն այն է, որ քվանտային վիճակների ընդհանուր թիվը, որոնք տիրապետում են սպինային փրփուրներին, կոհերենտ փուլերով, կարելի է նկարագրել նաև ալիքային ֆունկցիայի տերմիններով: Ներկայումս ակտիվ աշխատանք է տարվում՝ ուղղված տարրական մասնիկների տեսության և T. P. K. G.
միավորմանը։
Օղակային քվանտային գրավիտացիայի մասին գրքերի շարքում կարելի է գտնել բազմաթիվ տեղեկություններ, օրինակ, Օ. Ֆեյրինի աշխատություններում քվանտային աշխարհի պարադոքսների մասին։ Ի թիվս այլ աշխատանքների, արժե ուշադրություն դարձնել Լի Սմոլինի հոդվածներին։
Խնդիրներ
Հոդվածը, փոփոխված տարբերակով Բիլսոն-Թոմփսոնից, ընդունում է, որմասնիկների զանգվածային սպեկտրը չլուծված խնդիր է, որը նրա մոդելը չի կարող նկարագրել: Նա նաև չի լուծում սպինների, Կաբիբոյի խառնման հետ կապված հարցեր։ Այն պահանջում է կապ ավելի հիմնարար տեսության հետ: Հոդվածի հետագա տարբերակները նկարագրում են բրեդների դինամիկան՝ օգտագործելով Pachner անցումը:
Ֆիզիկայի աշխարհում մշտական առճակատում կա՝ լարերի տեսություն ընդդեմ հանգույցի քվանտային գրավիտացիայի տեսության: Սրանք երկու հիմնարար աշխատություններ են, որոնց վրա աշխատել և աշխատում են բազմաթիվ հայտնի գիտնականներ ամբողջ աշխարհում։
Լարերի տեսություն
Խոսելով քվանտային հանգույցի գրավիտացիայի և լարերի տեսության մասին՝ կարևոր է հասկանալ, որ դրանք Տիեզերքում նյութի և էներգիայի կառուցվածքը հասկանալու երկու բոլորովին տարբեր եղանակներ են:
Լարերի տեսությունը ֆիզիկական գիտության «էվոլյուցիայի ուղին» է, որը փորձում է ուսումնասիրել փոխադարձ գործողությունների դինամիկան ոչ թե կետային մասնիկների, այլ քվանտային լարերի միջև։ Տեսության նյութը միավորում է քվանտային աշխարհի մեխանիկայի գաղափարը և հարաբերականության տեսությունը: Սա, հավանաբար, կօգնի մարդուն կառուցել քվանտային գրավիտացիայի ապագա տեսություն: Հենց ուսումնասիրության օբյեկտի ձևի պատճառով է, որ այս տեսությունը փորձում է այլ կերպ նկարագրել տիեզերքի հիմքերը:
Ի տարբերություն քվանտային հանգույցի գրավիտացիայի տեսության, լարերի տեսությունը և դրա հիմքերը հիմնված են հիպոթետիկ տվյալների վրա՝ ենթադրելով, որ ցանկացած տարրական մասնիկ և նրա բոլոր հիմնարար բնույթի փոխազդեցությունները քվանտային լարերի թրթռումների արդյունք են։ Տիեզերքի այս «տարրերն» ունեն ուլտրամիկրոսկոպիկ չափեր և Պլանկի երկարության կարգի մասշտաբներով 10-35 մ.
Այս տեսության տվյալները մաթեմատիկորեն իմաստալից են բավականին ճշգրիտ, բայց այն դեռևս չի կարողացել իրական հաստատում գտնել փորձերի ոլորտում: Լարերի տեսությունը կապված է բազմաշխարհների հետ, որոնք տեղեկատվության մեկնաբանությունն են անսահման թվով աշխարհներում՝ բացարձակապես ամեն ինչի զարգացման տարբեր տեսակներով և ձևերով:
Հիմք
Օղակի քվանտային գրավիտացիա, թե՞ լարերի տեսություն: Սա բավականին կարևոր հարց է, որը դժվար է, բայց պետք է հասկանալ։ Սա հատկապես կարևոր է ֆիզիկոսների համար։ Լարերի տեսությունն ավելի լավ հասկանալու համար կարևոր է իմանալ մի քանի բան։
Լարերի տեսությունը կարող է մեզ տրամադրել յուրաքանչյուր հիմնարար մասնիկի անցման և բոլոր հատկանիշների նկարագրությունը, բայց դա հնարավոր է միայն այն դեպքում, եթե մենք կարողանանք նաև լարերը արտահանել ֆիզիկայի ցածր էներգիայի դաշտում: Նման դեպքում, այս բոլոր մասնիկները կունենան գրգռման սպեկտրի սահմանափակումների ձև ոչ տեղային միաչափ ոսպնյակում, որոնց թիվն անսահման է։ Տողերի բնորոշ չափը չափազանց փոքր արժեք է (մոտ 10-33 մ): Հաշվի առնելով դա՝ մարդը չի կարողանում դրանք դիտարկել փորձերի ընթացքում։ Այս երեւույթի անալոգը երաժշտական գործիքների լարային թրթռումն է։ Սպեկտրային տվյալները, որոնք «ձևավորում» են տող, կարող են հնարավոր լինել միայն որոշակի հաճախականության համար: Հաճախականության աճի հետ ավելանում է էներգիան (կուտակված թրթռումներից): Եթե այս հայտարարության համար կիրառենք E=mc2 բանաձևը, ապա կարող ենք ստեղծել Տիեզերքը կազմող նյութի նկարագրությունը: Տեսությունը պնդում է, որ մասնիկների զանգվածի չափերը, որոնք դրսևորվում են որպեսթրթռացող լարերը նկատվում են իրական աշխարհում։
Լարերի ֆիզիկան բաց է թողնում տարածություն-ժամանակի չափերի հարցը: Լրացուցիչ տարածական չափերի բացակայությունը մակրոսկոպիկ աշխարհում բացատրվում է երկու կերպ.
- Չափերի կոմպակտացում, որոնք ոլորված են այնպիսի չափերի, որոնց դեպքում դրանք կհամապատասխանեն Պլանկի երկարության կարգին;
- Բազմաչափ Տիեզերք կազմող մասնիկների ամբողջ քանակի տեղայնացումը քառաչափ «աշխարհի թերթիկի» վրա, որը նկարագրվում է որպես բազմատեսակ:
Քվանտացում
Այս հոդվածը քննարկում է ցիկլերի քվանտային գրավիտացիայի տեսության հայեցակարգը կեղծիքների համար: Այս թեման մաթեմատիկական մակարդակով չափազանց դժվար ընկալելի է։ Այստեղ մենք դիտարկում ենք ընդհանուր ներկայացում, որը հիմնված է նկարագրական մոտեցման վրա: Ավելին, երկու «հակառակ» տեսությունների առնչությամբ։
Լարերի տեսությունն ավելի լավ հասկանալու համար կարևոր է նաև իմանալ առաջնային և երկրորդային քվանտացման մոտեցման մասին:
Երկրորդ քվանտացումը հիմնված է լարային դաշտի հասկացությունների վրա, այն է՝ օղակների տարածության ֆունկցիոնալը, որը նման է դաշտի քվանտային տեսությանը: Առաջնային մոտեցման ֆորմալիզմները մաթեմատիկական տեխնիկայի միջոցով ստեղծում են թեստային լարերի շարժման նկարագրությունը իրենց արտաքին դաշտերում: Սա բացասաբար չի ազդում լարերի փոխազդեցության վրա և ներառում է նաև լարերի քայքայման և միավորման ֆենոմենը։ Առաջնային մոտեցումը կապն է լարերի տեսությունների և դաշտի սովորական տեսության պահանջների միջևաշխարհի մակերես։
գերհամաչափություն
Լարերի տեսության ամենակարևոր և պարտադիր, ինչպես նաև իրատեսական «տարրը» գերհամաչափությունն է։ Մասնիկների ընդհանուր հավաքածուն և նրանց միջև փոխազդեցությունները, որոնք դիտվում են համեմատաբար ցածր էներգիաներով, ի վիճակի են վերարտադրել Ստանդարտ մոդելի կառուցվածքային բաղադրիչը գրեթե բոլոր ձևերով: Ստանդարտ մոդելի շատ հատկություններ ձեռք են բերում էլեգանտ բացատրություններ գերլարերի տեսության տեսանկյունից, ինչը նույնպես տեսության համար կարևոր փաստարկ է: Այնուամենայնիվ, դեռևս չկան սկզբունքներ, որոնք կարող են բացատրել լարերի տեսությունների այս կամ այն սահմանափակումը։ Այս պոստուլատները պետք է հնարավորություն տան ստանալ աշխարհի այնպիսի ձև, որը նման է ստանդարտ մոդելին:
Հատկություններ
Լարերի տեսության ամենակարևոր հատկություններն են՝
- Տիեզերքի կառուցվածքը որոշող սկզբունքներն են գրավիտացիան և քվանտային աշխարհի մեխանիկա: Դրանք բաղադրիչներ են, որոնք հնարավոր չէ առանձնացնել ընդհանուր տեսություն ստեղծելիս: Լարերի տեսությունն իրականացնում է այս ենթադրությունը։
- Քսաներորդ դարի բազմաթիվ զարգացած հասկացությունների ուսումնասիրությունները, որոնք թույլ են տալիս մեզ հասկանալ աշխարհի հիմնարար կառուցվածքը, իրենց գործունեության և բացատրության բոլոր սկզբունքներով, համակցված են և բխում են լարերի տեսությունից:
- Լարերի տեսությունը չունի ազատ պարամետրեր, որոնք պետք է ճշգրտվեն համաձայնություն ապահովելու համար, ինչպես պահանջվում է, օրինակ, Ստանդարտ մոդելում:
Եզրակացություն
Պարզ բառերով ասած, քվանտային հանգույցի գրավիտացիան իրականությունն ընկալելու եղանակներից մեկն է, որըփորձում է տարրական մասնիկների մակարդակով նկարագրել աշխարհի հիմնարար կառուցվածքը։ Այն թույլ է տալիս լուծել ֆիզիկայի բազմաթիվ խնդիրներ, որոնք ազդում են նյութի կազմակերպման վրա, ինչպես նաև պատկանում են աշխարհի առաջատար տեսություններից մեկին։ Դրա հիմնական հակառակորդը լարերի տեսությունն է, ինչը միանգամայն տրամաբանական է՝ հաշվի առնելով վերջինիս բազմաթիվ ճշմարիտ պնդումները։ Երկու տեսություններն էլ իրենց հաստատումը գտնում են տարրական մասնիկների հետազոտության տարբեր ոլորտներում, և «քվանտային աշխարհը» և գրավիտացիան համատեղելու փորձերը շարունակվում են մինչ օրս։
