Avainero silmukan kvanttigravitaation ja merkkijonoteorian välillä on se, että silmukan kvanttigravitaatio ei yritä yhdistää perusvuorovaikutuksia, kun taas merkkijonoteoria on teoreettinen yritys yhdistää kaikki neljä perusvuorovaikutusta.
Kvanttigravitaatio on teoria, joka kuuluu kvanttigravitaation piiriin, ja sen tavoitteena on yhdistää kvanttimekaniikka ja yleinen suhteellisuusteoria. Stringteoria on teoreettinen kehys, jossa (hiukkasfysiikan) pistemäiset hiukkaset korvataan D-objektien nimillä merkkijonoilla. Neljä perustavanlaatuista vuorovaikutusta, joita käsitellään yllä keskeisessä erossa, ovat gravitaatiovuorovaikutus, sähkömagneettinen vuorovaikutus, vahva vuorovaikutus ja heikko vuorovaikutus.
Mikä on Loop Quantum Gravity?
Kvanttigravitaatio on teoria, joka kuuluu kvanttigravitaation piiriin, ja sen tavoitteena on yhdistää kvanttimekaniikka ja yleinen suhteellisuusteoria. Tämä tehdään sisällyttämällä standardimalli puhtaan kvanttigravitaation tapauksen kehykseen. Voimme lyhentää tämän teorian nimellä LQG, ja se on ehdokas kvanttigravitaatiolle, jossa se kilpailee merkkijonoteorian kanssa.
Voimme ymmärtää tämän teorian yrityksenä kehittää painovoiman kvanttiteoria. Voimme tehdä tämän kehityksen riippuen Einsteinin geometrisestä muotoilusta, jossa emme käsittele painovoimaa voimana. Siellä meidän on oletettava, että silmukan kvanttigravitaation teoria on kvantisoinut tilan ja ajan analogisesti kvanttimekaniikan energian ja liikemäärän kvantisoinnin kanssa. Siksi tämä teoria antaa meille viitteen aika-avaruudesta, jossa tila ja aika näyttävät rakeisilta ja erillisiltä suoraan kvantisoinnin vuoksi, joka on samanlainen kuin kvanttiteorian fotonit sähkömagnetismin ja atomien erillisten energiatasojen suhteen.
Kuva 01: CMS-hiukkasilmaisin
Lisäksi tämä teoria olettaa, että avaruuden rakenne koostuu äärellisistä silmukoista, jotka on kudottu kankaan k altaiseen hienoon verkkoon. Kutsumme näitä verkkoja spin-verkoiksi. Kuitenkin avaruus itse suosii atomirakennetta. Tälle teorialle on olemassa kaksi tutkimuslähestymistapaa, joihin kuuluvat perinteisempi kanonisen silmukan kvanttigravitaatio ja uusi kovarianttisilmukan kvanttigravitaatio.
Mikä on merkkijonoteoria?
Josoteoria on teoreettinen kehys, jossa hiukkasfysiikan pistemäiset hiukkaset korvataan D-objektien nimillä merkkijonoilla. Tämä teoria voi kuvata merkkijonojen etenemistä avaruudessa ja niiden vuorovaikutusta keskenään. Kun kyse on suuremmista mittakaavista, merkkijono pyrkii näyttämään tavalliselta hiukkaselta, jolla on massa, varaus jne., ja voimme määrittää ne kyseisen merkkijonon värähtelytilan kautta.
Voimme havaita, että merkkijonoteoria pitää hiukkasjonon yhtä tai useampaa värähtelytilaa vastaavana ominaisuutena gravitaatiolle, joka on gravitaatiovoimaa kantava kvanttimekaaninen hiukkanen. Siksi voimme sanoa, että merkkijonoteoria on kvanttigravitaation teoria.
Lisäksi merkkijonoteoria edistää matemaattisen fysiikan kehitystä, jota sovelletaan useisiin mustien aukkojen fysiikkaan liittyvissä ongelmissa sekä universumin varhaisessa kosmologiassa, ydinfysiikassa jne.
Tämän teorian historiaa tarkasteltaessa se tuli ensimmäisen kerran lavalle 1960-luvulla teoriana vahvasta ydinvoimasta. Siitä kuitenkin luovuttiin kvanttikromodynamiikan hyväksi. Myöhemmin tiedemiehet ymmärsivät, että merkkijonoteorian tärkeimmät ominaisuudet tekevät siitä sopimattoman ydinfysiikkaan, ja heidät liitettiin painovoiman kvanttiteoriaan. Voimme tunnistaa merkkijonoteorian varhaisimman mallin bosonikieliteoriaksi. Tämä teoria sisälsi vain bosonihiukkaset, joka myöhemmin kehitettiin supermerkkijonoteoriaksi, joka osoitti bosonien ja fermionien suhteen tai "supersymmetrian".
Mitä eroa on silmukan kvanttipainovoimalla ja merkkijonoteorialla?
Kvanttigravitaatio on teoria, joka kuuluu kvanttigravitaation piiriin, ja sen tavoitteena on yhdistää kvanttimekaniikka ja yleinen suhteellisuusteoria. Stringteoria on teoreettinen kehys, jossa (hiukkasfysiikan) pistemäiset hiukkaset korvataan D-objektien nimillä merkkijonoilla. Keskeinen ero silmukan kvanttigravitaation ja merkkijonoteorian välillä on se, että silmukan kvanttigravitaatio ei yritä yhdistää perusvuorovaikutuksia, kun taas merkkijonoteoria on teoreettinen yritys yhdistää kaikki neljä perusvuorovaikutusta.
Alla oleva infografiikka tiivistää silmukan kvanttigravitaation ja merkkijonoteorian väliset erot taulukkomuodossa.
Yhteenveto – Loop Quantum Gravity vs String Theory
Avainero silmukan kvanttigravitaation ja merkkijonoteorian välillä on se, että silmukan kvanttigravitaatio ei yritä yhdistää perusvuorovaikutuksia, kun taas merkkijonoteoria on teoreettinen yritys yhdistää kaikki neljä perusvuorovaikutusta. Neljä perustavanlaatuista vuorovaikutusta, joita käsitellään yllä keskeisessä erossa, ovat gravitaatio- ja sähkömagneettiset vuorovaikutukset, vahva ja heikko vuorovaikutus.
