Ključna razlika između kvantne gravitacije petlje i teorije struna je u tome što kvantna gravitacija petlje ne pokušava da ujedini fundamentalne interakcije, dok je teorija struna teorijski pokušaj da se ujedine sve četiri fundamentalne interakcije.
Kvantna gravitacija u petlji je teorija koja spada pod kvantnu gravitaciju, a ima za cilj spojiti kvantnu mehaniku i opštu relativnost. Teorija struna je teorijski okvir u kojem su čestice nalik točkama (fizike čestica) zamijenjene sa D objekata imena strings. Četiri fundamentalne interakcije o kojima se raspravljalo u odeljku o ključnim razlikama su gravitacione interakcije, elektromagnetne interakcije, jake interakcije i slabe interakcije.
Šta je petlja kvantna gravitacija?
Kvantna gravitacija u petlji je teorija koja spada pod kvantnu gravitaciju, a ima za cilj spojiti kvantnu mehaniku i opštu relativnost. Ovo se postiže ugradnjom standardnog modela u okvir čistog slučaja kvantne gravitacije. Ovu teoriju možemo skratiti kao LQG, i ona je kandidat za kvantnu gravitaciju, gdje se takmiči sa teorijom struna.
Ovu teoriju možemo shvatiti kao pokušaj razvoja kvantne teorije gravitacije. Ovaj razvoj možemo napraviti ovisno o Einsteinovoj geometrijskoj formulaciji gdje gravitaciju ne tretiramo kao silu. Tu moramo pretpostaviti da je teorija kvantne gravitacije u petlji kvantizirala prostor i vrijeme analogno kvantizaciji energije i momenta u kvantnoj mehanici. Stoga nam ova teorija daje indikaciju prostor-vremena gdje se prostor i vrijeme pojavljuju granulirani i diskretni direktno zbog kvantizacije, što je slično fotonima u kvantnoj teoriji u pogledu elektromagnetizma i diskretnih energetskih nivoa atoma.
Slika 01: CMS detektor čestica
Štaviše, ova teorija postulira da se struktura prostora sastoji od konačnih petlji utkanih u finu mrežu sličnu tkanini. Ove mreže nazivamo spin mrežama. Međutim, sam prostor preferira atomsku strukturu. Postoje dva istraživačka pristupa za ovu teoriju, koji uključuju tradicionalniju kvantnu gravitaciju kanonske petlje i kvantnu gravitaciju nove kovarijantne petlje.
Šta je teorija struna?
Teorija struna je teorijski okvir u kojem se čestice nalik tačkama iz fizike čestica zamjenjuju nizovima imena D objekata. Ova teorija može opisati propagaciju struna kroz prostor i njihovu međusobnu interakciju. Kada su u pitanju veće razmjere, struna ima tendenciju da izgleda kao obična čestica koja ima svoju masu, naboj itd., i možemo ih odrediti kroz vibraciono stanje te strune.
Možemo primijetiti da teorija struna razmatra jedno ili više vibracionih stanja niza čestica kao odgovarajuće svojstvo gravitacije, koja je kvantno mehanička čestica koja nosi gravitacijsku silu. Stoga možemo reći da je teorija struna teorija kvantne gravitacije.
Štaviše, teorija struna doprinosi napretku matematičke fizike koji se primjenjuje u raznim problemima koji se tiču fizike crnih rupa, kao iu ranoj kosmologiji svemira, nuklearnoj fizici, itd.
Kada se razmatra istorija ove teorije, ona je prvi put došla u scenu 1960-ih kao teorija jake nuklearne sile. Međutim, napušteno je u korist kvantne hromodinamike. Kasnije su naučnici shvatili da je glavna svojstva teorije struna čine neprikladnom za nuklearnu fiziku i pripisani su kvantnoj teoriji gravitacije. Najraniji model teorije struna možemo identificirati kao bozonsku teoriju struna. Ova teorija je uključivala samo čestice bozona, koja je kasnije razvijena u teoriju superstruna koja je ukazivala na odnos ili "supersimetriju" bozona i fermiona.
Koja je razlika između petlje kvantne gravitacije i teorije struna?
Kvantna gravitacija u petlji je teorija koja spada pod kvantnu gravitaciju, a ima za cilj spojiti kvantnu mehaniku i opštu relativnost. Teorija struna je teorijski okvir u kojem su čestice nalik točkama (fizike čestica) zamijenjene sa D objekata imena strings. Ključna razlika između kvantne gravitacije petlje i teorije struna je u tome što kvantna gravitacija petlje ne pokušava da ujedini fundamentalne interakcije, dok je teorija struna teorijski pokušaj ujedinjavanja sve četiri fundamentalne interakcije.
Infografika ispod sažima razlike između kvantne gravitacije petlje i teorije struna u tabelarnom obliku.
Sažetak – Kvantna gravitacija petlje protiv teorije struna
Ključna razlika između kvantne gravitacije petlje i teorije struna je u tome što kvantna gravitacija u petlji ne pokušava da ujedini fundamentalne interakcije, dok je teorija struna teorijski pokušaj ujedinjavanja sve četiri fundamentalne interakcije. Četiri fundamentalne interakcije o kojima se raspravlja gore u odeljku o ključnim razlikama su gravitacione i elektromagnetne interakcije, jake i slabe interakcije.
