Forskellen mellem Loop Quantum Gravity og String Theory

Indholdsfortegnelse:

Forskellen mellem Loop Quantum Gravity og String Theory
Forskellen mellem Loop Quantum Gravity og String Theory

Video: Forskellen mellem Loop Quantum Gravity og String Theory

Video: Forskellen mellem Loop Quantum Gravity og String Theory
Video: The Story of Loop Quantum Gravity- From the Big Bounce to Black Holes 2024, Juli
Anonim

Nøgleforskellen mellem sløjfekvantetyngdekraft og strengteori er, at sløjfekvantetyngdekraft ikke forsøger at forene fundamentale interaktioner, hvorimod strengteori er et teoretisk forsøg på at forene alle fire fundamentale interaktioner.

Loop kvantetyngdekraft er en teori, der falder ind under kvantetyngdekraften, og den har til formål at fusionere kvantemekanik og generel relativitet. Strengteori er en teoretisk ramme, hvor de punktlignende partikler (af partikelfysikken) er erstattet med D objektnavne strenge. De fire grundlæggende interaktioner, der er diskuteret ovenfor i nøgleforskelsafsnittet, er gravitationsinteraktioner, elektromagnetiske interaktioner, stærke interaktioner og svage interaktioner.

Hvad er Loop Quantum Gravity?

Loop kvantetyngdekraft er en teori, der falder ind under kvantetyngdekraften, og den har til formål at fusionere kvantemekanik og generel relativitet. Dette gøres gennem inkorporering af en standardmodel i rammen af den rene kvantetyngdekraftsag. Vi kan forkorte denne teori som LQG, og den er en kandidat til kvantetyngdekraften, hvor den konkurrerer med strengteori.

Vi kan forstå denne teori som et forsøg på at udvikle en kvanteteori om tyngdekraft. Vi kan lave denne udvikling afhængigt af Einsteins geometriske formulering, hvor vi ikke behandler tyngdekraften som en kraft. Der må vi antage, at teorien om sløjfekvantetyngdekraften har kvantiseret rum og tid analogt med kvantiseringen af energi og momentum i kvantemekanikken. Derfor giver denne teori os en indikation af rumtid, hvor rum og tid fremstår granuleret og diskret direkte på grund af kvantiseringen, som ligner fotonerne i kvanteteorien vedrørende elektromagnetisme og atomernes diskrete energiniveauer.

Higgs Event - Loop Quantum Gravity
Higgs Event - Loop Quantum Gravity

Figur 01: CMS-partikeldetektor

Denne teori postulerer desuden, at rummets struktur består af endelige løkker, der er vævet ind i et fint netværk, der ligner stof. Vi kalder disse netværk spinnetværk. Imidlertid foretrækker rummet selv en atomstruktur. Der er to forskningstilgange til denne teori, som inkluderer den mere traditionelle kanoniske sløjfekvantetyngdekraft og den nye kovariante sløjfekvantetyngdekraft.

Hvad er strengteori?

Strengteori er en teoretisk ramme, hvor punktlignende partikler af partikelfysik er erstattet med D-objektnavne-strenge. Denne teori kan beskrive udbredelsen af strenge gennem rummet og deres interaktioner med hinanden. Når det kommer til større skalaer, har en streng tendens til at fremstå som en almindelig partikel med sin masse, ladning osv., og vi kan bestemme disse gennem vibrationstilstanden af den streng.

Vi kan observere, at strengteorien betragter en eller flere vibrationstilstande af en partikelstreng som en tilsvarende egenskab til gravitation, som er en kvantemekanisk partikel, der bærer gravitationskraft. Derfor kan vi sige, at strengteori er en teori om kvantetyngdekraft.

Yderligere bidrager strengteori til fremskridtene inden for matematisk fysik, der anvendes i en række problemer vedrørende sorte huls fysik såvel som i tidlig universkosmologi, kernefysik osv.

Illustration af strengteori
Illustration af strengteori

Når man betragter denne teoris historie, opstod den først i 1960'erne som en teori om den stærke atomkraft. Det blev dog opgivet til fordel for kvantekromodynamik. Senere forstod videnskabsmænd, at strengteoriens vigtigste egenskaber gør den uegnet til kernefysik og blev tildelt kvanteteorien om tyngdekraften. Vi kan identificere den tidligste model af strengteorien som bosonisk strengteori. Denne teori omfattede kun bosonpartikler, som senere blev udviklet til superstrengteori, som indikerede forholdet eller "supersymmetrien" mellem bosoner og fermioner.

Hvad er forskellen mellem Loop Quantum Gravity og String Theory?

Loop kvantetyngdekraft er en teori, der falder ind under kvantetyngdekraften, og den har til formål at fusionere kvantemekanik og generel relativitet. Strengteori er en teoretisk ramme, hvor de punktlignende partikler (af partikelfysikken) er erstattet med D objektnavne strenge. Den vigtigste forskel mellem sløjfekvantetyngdekraft og strengteori er, at sløjfekvantetyngdekraft ikke forsøger at forene fundamentale interaktioner, hvorimod strengteori er et teoretisk forsøg på at forene alle fire grundlæggende interaktioner.

Nedenstående infografik opsummerer forskellene mellem sløjfekvantetyngdekraft og strengteori i tabelform.

Opsummering – Loop Quantum Gravity vs String Theory

Nøgleforskellen mellem sløjfekvantetyngdekraft og strengteori er, at sløjfekvantetyngdekraft ikke forsøger at forene fundamentale interaktioner, hvorimod strengteori er et teoretisk forsøg på at forene alle fire fundamentale interaktioner. De fire fundamentale interaktioner, der er diskuteret ovenfor i afsnittet om nøgleforskelle, er gravitationelle og elektromagnetiske interaktioner, stærke og svage interaktioner.

Anbefalede: