Gravitație cuantică: Diferență între versiuni
Conținut șters Conținut adăugat
eticheta ciot |
m adăugat Categorie:Fizică dincolo de modelul standard via HotCat |
||
| (Nu s-au afișat 25 de versiuni intermediare efectuate de alți 17 utilizatori) | |||
Linia 1:
{{referințe|date=iunie 2014}}
[[Fișier:CMS_Higgs-event.jpg|right|200px]]{{Cosmologie}}{{Mecanică cuantică}}
'''Gravitația cuantică''' este o ramură a fizicii teoretice care
Teoria trebuie să fie în măsură să intuiască rezultatul situațiilor în care atât efectele cuantice, cât și
[[Fenomen fizic|Fenomenele fizice]] observate la începutul secolului 21 pot fi descrise bine fie de mecanica cuantică, fie de teoria relativității generale, fără a fi nevoie de ambele. Acest fenomen se datorează scării la care acționează fiecare teorie. Efectele cuantice sunt de obicei importante doar pentru particulele foarte mici, nedepășind mărimea moleculelor tipice. Efectele relativiste, pe de altă parte, apar la [[scară macroscopică]], cum ar fi stelele. (Câmpurile gravitaționale ale planetelor pot fi bine descrise de gravitația liniarizată). Există o insuficiență a dovezilor experimentale cu privire la gravitația cuantică, și fizica clasică poate descrie, într-un mod adecvat, efectele gravitației observate într-un interval de peste 50 de ordine de mărime de masă, adică pentru mase de la aproximativ 10<sup>
Deși nu există o descriere cuantică a gravitației, este
Experimentul de atunci a fost condus de Valeri
Chiar și încercarea de a cuantifica teoria clasică a gravitației liniarizate a întâmpinat numeroase dificultăți
== Probleme cu gravitația cuantică ==
[[File:Gravitația cuantică.svg|left|thumb|480px|Diagrama care arată unde se află gravitația cuantică în ierarhia teoriilor fizicii]]
O teorie cuantică a [[gravitație]]i poate fi utilă în unificarea [[Relativitatea generală|relativității generale]] cu principiile [[Mecanica cuantică|mecanicii cuantice]], dar apar dificultăți în această încercare.<ref>{{citat carte|last =Zee|first =A.|title=Quantum Field Theory in a Nutshell, 2nd Edition|publisher =N.J: Princeton University Press,|year =2010|location =Princeton | pages = 172, 434–435}}</ref> Teoria rezultată nu este renormalizabilă<ref group=Note>Renormalizarea este o „absorbție” a infinităților prin redefinirea unui număr finit de parametri fizici. Parametrii fizici (masa, sarcina, etc.) au valori perfect finite când sunt observate în experimente reale. În cazul gravitației, teoria perturbativă nu este renormalizabilă. Pentru a renormaliza teoria ar trebui să introducem infinit de mulți „parametri de absorbție”, fiecare trebuind să fie determinat prin experiment.</ref>, și nu poate face predicții fizice semnificative. Dezvoltările ulterioare au dus la [[teoria coardelor]] și gravitația cuantică în bucle.<ref>{{citat carte|last =Penrose|first =Roger|title=The Road to Reality: A Complete Guide to the Laws of the Universe|publisher =New York: Vintage|year =2007|location =New York|page = 1017}}</ref> Structura relativității generale ar rezulta din mecanica cuantică a interacțiunii particulelor teoretice fără masă de tip spin-2, numite [[graviton]]i,<ref>{{cite journal|last1= Deser|first1= S.|title= Self-Interaction and Gauge Invariance|journal= General Relativity and Gravitation|volume= 1|issue= 1|pages= 9–18| doi=10.1007/BF00759198| year= 1970}}</ref> deși nu există dovezi concrete ale acestora.<ref>{{cite web |url=https://www.telework.ro/ro/epistemologia-gravitatiei-cuantice/|title=Epistemologia gravitației cuantice |website=SetThings.com |date=19 iulie 2019 |accessdate=18 iunie 2020}}</ref>
Dilatonul a apărut în teoria lui Kaluza-Klein, o teorie cinci-dimensională care combina gravitația și [[electromagnetism]]ul, și ulterior în teoria coardelor. Ecuația câmpului care guvernează dilatonul, derivată din [[geometria diferențială]], ar putea fi supusă cuantizării.<ref>{{cite journal|last1= Ohta |first1= T.||last2= Mann|first2= R. B.|title= Canonical reduction of two-dimensional gravity for Particle Dynamics|journal= Classical and Quantum Gravity|volume= 13|issue= 9|pages= 2585–2602 | doi=10.1088/0264-9381/13/9/022| year= 1996}}</ref> Deoarece această teorie poate combina efectele gravitaționale, electromagnetice și cuantice, cuplarea lor ar putea conduce la un mijloc de justificare a teoriei prin [[cosmologie]] și [[experiment]]e.
[[Categorie:Fizică]]▼
Cu toate acestea, gravitația este nerenormalizabilă perturbativ.<ref>{{citat carte|first =Feynman |last =Richard P.|title=Feynman Lectures on Gravitation|publisher =Addison-Wesley|year =1995||pages = xxxvi–xxxviii; 211–12}}</ref> Teoria trebuie să fie caracterizată printr-o alegere a unor parametri ''finit de mulți'', care, în principiu, se pot stabili prin experiment. Dar, în cuantificarea gravitației există, în teoria perturbației, ''infinit de mulți parametri independenți'' necesari pentru a defini teoria.
Este posibil ca, într-o teorie corectă a gravitației cuantice, parametrii necunoscuți infiniți să se reducă la un număr finit care poate fi apoi măsurat. Una din posibilități este să existe principii de [[simetrie]] noi, nedescoperite, care constrâng parametrii și îi reduc la un set finit, o cale urmată de [[teoria coardelor]].<ref>{{cite journal|last1= Sfetcu|first1= Nicolae|title= Epistemologia gravitației experimentale – Raționalitatea științifică|journal= ResearchGate| url = https://www.researchgate.net/publication/334848509_Epistemologia_gravitatiei_experimentale_-_Rationalitatea_stiintifica| doi=10.13140/RG.2.2.14582.75842| year= 2019}}</ref>
Există mai multe teorii care abordează gravitația cuantică, dar niciuna nu este completă și consistentă. Modelele trebuie să depășească probleme majore formale și conceptuale, inclusiv formularea de predicții care să poată fi verificate prin teste experimentale.<ref>{{cite journal|last1= Ashtekar|first1= Abhay|title= Loop quantum gravity: four recent advances and a dozen frequently asked questions|journal= World Scientific Publishing Company|pages= 126| doi=10.1142/9789812834300_0008| year= 2008}}</ref>
[[Teoria coardelor]] implică obiecte asemănătoare cu coardele se propagă într-un fundal spațiu-timp fix, iar interacțiunile dintre coardele închise dau naștere spațiu-timpului într-un mod dinamic. Aceasta promite să fie o descriere unificată a tuturor particulelor și interacțiunilor.<ref>{{cite journal|last1= Ibanez|first1= L. E.|title= The second string (phenomenology) revolution|journal= Classical and Quantum Gravity|volume= 17|issue= 5|pages= 1117–1128| doi=10.1088/0264-9381/17/5/321| year= 2000}}</ref> Unui mod în teoria coardelor îi va corespunde întotdeauna un graviton, dar la această teorie apar caracteristici neobișnuite, precum șase dimensiuni suplimentare ale spațiului. În o evoluție a acestui program, [[Teoria coardelor|teoria supercoardelor]], s-a încercat unificarea teoriei coardelor, a relativității generale și [[supersimetrie]]i, cunoscute sub denumirea de [[supergravitație]] într-un model ipotetic cu unsprezece dimensiuni cunoscut sub numele de [[teoria M]].<ref>{{cite journal|last1= Townsend|first1= P. K.|title= Four Lectures on M-theory|journal= arXiv:hep-th/9612121|page= 385| url = http://arxiv.org/abs/hep-th/9612121| year= 1996}}</ref>
Efectele gravitaționale cuantice sunt extrem de slabe, și deci dificil de testat. În ultimii ani fizicienii s-au concentrat pe studierea posibilităților testelor experimentale,<ref>{{cite journal|last1= Hossenfelder|first1= Sabine|title= Experimental Search for Quantum Gravity|journal= arXiv:1010.3420| url = http://arxiv.org/abs/1010.3420| year= 2010}}</ref> cele mai vizate fiind încălcările invarianței Lorentz, efectele gravitaționale cuantice în fundalul cosmic de [[microunde]], și decoerența indusă de fluctuațiile spațio-temporale.
Teoriile gravitației cuantice sunt afectate de o mulțime de probleme tehnice și conceptuale. Tian Cao susține că gravitația cuantică oferă o oportunitate unică [[filosof]]ilor, permițându-le „o șansă bună să vină cu contribuții pozitive, mai degrabă decât să analizeze filosofic ceea ce [[Fizician|fizicienii]] au stabilit deja.”<ref>{{cite journal|last1= Cao|first1= Tian Yu|title= Prerequisites for a Consistent Framework of Quantum Gravity|journal= Studies in History and Philosophy of Science Part B: Studies in History and Philosophy of Modern Physics|volume= 32|issue= 2|pages= 138| year= 2001}}</ref> Carlo Rovelli (arhitectul gravitației cuantice în bucle) îndeamnă filosofii să nu se limiteze la „comentarea și polizarea teoriilor fizice fragmentare actuale, să riște încercând să privească înainte.”<ref>{{cite journal|last1= Rovelli|first1= Carlo|title= Halfway Through the Woods: Contemporary Research on Space and Time|journal= University of Pittsburgh Press|page= 182| year= 1997}}</ref>
Dificultățile conceptuale rezultă în principal din natura interacțiunii gravitaționale, în special echivalența maselor gravitaționale și inerțiale, care permite reprezentarea gravitației ca proprietate a spațiului în sine, mai degrabă decât ca un câmp propagat în [[spațiu-timp]]. Când se cuantizează gravitația unele dintre proprietățile spațiu-timpului sunt supuse fluctuațiilor cuantice. Dar teoria cuantică presupune un fundal clasic bine definit pentru aceste fluctuații.<ref>{{cite web |url=http://philsci-archive.pitt.edu/836/|title=Absolute Quantum Mechanics|publisher=Steven Weinstein|year=2000 |language=en |accessdate=18 iunie 2020}}</ref>
== Note explicative ==
{{Reflist|group=Note}}
== Note ==
<references />
==Legături externe==
* {{cite book
|title=Mecanica cuantică fenomenologică
|last=Sfetcu
|first=Nicolae
|publisher=MultiMedia Publishing
|year=2019
|isbn=978-606-033-117-9
|url=https://books.google.ro/books?id=KOOEDwAAQBAJ
}}
{{Gravitație cuantică}}
{{Control de autoritate}}
[[Categorie:Gravitație cuantică]]
▲[[Categorie:Fizică dincolo de modelul standard]]
| |||