Недостаточная часть: посему определить квантовую теорию гравитации эдак мудрено?

    Пользование арифметики в науке в целом и физике а именно частенько описывается как только язык, что рожает воспоминание некоего конфиденциального кода, который обязан отпугнуть всяк сюда входящего, все больше проблема, чем целесообразность. Тут мы увлечены не совсем только наукой, да и ее популяризацией, а уж вы понимаете, что для удачных продаж научных книжек в их обязано быть как только можно все меньше формул (пожилой смешной рассказ, и не так далек от правды). Однако арифметика — это же намного все больше занудной основы формул и странноватых загогулин.

    Недостаточная часть: посему определить квантовую теорию гравитации эдак мудрено?

    Арифметика — это первая линия дисциплины мысли. Очищенная от неопределенностей людского языка, арифметика является инвентарем выведения последствий из догадок. Она незыблема для людской хрупкости не знает жалости. Арифметика стоит ли на охране объективности.

    Как только ишачит современная теоретическая физика? Она возводит теории, основанные на наборе догадок либо аксиом, кои умеют указываться неявно, а уж время от времени вообщем берутся как только данность. Невзирая на это же, будучи сформулированными в математических определениях, эти допущения стают намного наибольшим набором выводов, кои потом толкают физику вперед. Дабы теория предстала жизнестойкой в рамках нашей Вселенной, все эти выводы обязаны быть как только внутренне непротиворечивы, и не приводить к противоречиям, эдак и согласоваться с наблюдениями.

    Теории, кои сейчас обрисовывают природу, представлены на самом базовом уровне общей теорией относительности и Обычной фотомоделью физики простых частиц. Общественная теория относительности — это традиционная теория, тогда-то как только Обычная фотомодель — это же квантовая теория поля. Первая и не следует принципу неопределенности Гейзенберга, вторая — следует. Обе теории совместно умеют обрисовать все наблюдения, кои у нас существуют на текущий момент, хотя некие критерии сего описания остаются неудовлетворительными, к примеру, недостаточная микроскопичная структура черной материи. Сочетание этих двух теорий согласуется с наблюдением, однако объемная неудача в фолиант, что оно внутренне противоречиво.

    Более красочно это же несоответствие показывается неувязкой утраты инфы темной прорехи. Сплочение общей теории относительности с квантовой теорией поля приводит к тамошнему, что понятно как только квантовая теория поля в искривленном пространстве. Она отчасти традиционная, отчасти квантованная теория, «полуклассическая гравитация». В данной комбинированной теории можно вычислить, что темные прорехи источают радиацию — излучение Хокинга, нареченное в честь его первооткрывателя.

    Недостаточная часть: посему определить квантовую теорию гравитации эдак мудрено?

    Излучение Хокинга — это же диапазон излучения полностью темного туловища с одним-единственным параметром: температурой, которая находится в зависимости от изначальной массы темной прорехи. Это же значит, что все темные прорехи с одной исходной толпой испаряются перед началом единого конечного состояния, вне зависимости от тамошнего, из чего же сформировались. Процесс образования темной прорехи и следующее испарение, таким макаром, необратимы: даже ежели мы целиком знаем конечное состояние, мы и не можем обусловить начальное состояние. Информация потеряна. Неполадка в фолиант, что этакий важно необратимый процесс несовместим с квантовой теорией поля, которую мы используем для получения процесса: это же внутридомовое противоречие, несоответствие, эдак быть и не может, и не обязано. Арифметика приводит нас к этакому выводу.

    Полуклассическая композиция общей теории относительности и Обычной фотомодели приводит к иным дилеммам. Мы и не знаем, к примеру, что происходит с гравитационным полем электрона, проходящего сквозь двойную щель. Мы знаем, что волновая опция электрона в суперпозиции и проходит сквозь обе щели, создавая статистическое рассредотачивание на дисплее при измерении. Мы а также знаем, что электрон переносит энергию. И мы знаем, что энергия образовывает гравитационное поле. Однако так как гравитационное поле — традиционное, оно и не возможно в суперпозиции и пройти сквозь обе щели, подобно электрону. Что происходит с гравитационным полем электрона? Никто сего и не знает, так как оно очень хлипкое для измерения. Эдак ординарно и эдак мудрено.

    Недостаточная часть: посему определить квантовую теорию гравитации эдак мудрено?

    Третья причина, которая уверяет физиков, что сочетание общей теории относительности и Обычной фотомодели является неполным описанием природы, приводит нас к образованию сингулярностей при довольно общих критериях. Сингулярности — это же накопления нескончаемой герметичности энергии и нескончаемой кривизны. Они нефизичны не обязаны возникать в здравой теории. Сингулярности а также рождаются в гидродинамике, к примеру, когда сжимается капля жидкости. В этаком случае, но, мы знаем, что сингулярность — это артефакт пользования приближения — гидродинамики, — которое и не будет ишачить на субатомных расстояниях. На самых маленьких расстояниях мы обязаны применять наиболее фундаментальные теории (теории квантованных, дискретных частиц), дабы обрисовать каплю жидкости, и, как только ожидается, сингулярности исчезают.

    Недостаточная часть: посему определить квантовую теорию гравитации эдак мудрено?

    Числится, что квантование гравитации решит эти три трудности, раскрывая структуру пространства-времени на максимально маленьких расстояниях. К огорчению, гравитация и не квантуется подобно иным взаимодействиям в Обычной фотомодели. Применяя те самые способы к гравитации, мы приходим к теории «эффективной квантовой гравитации», которая и не может решить эти трудности: она разрушается при мощной кривизне. Эта наивно («пертурбативно») квантованная гравитация ничуть и не предпринимает трудности с сингулярностями и испарением темных дыр, так как ишачит лишь при слабенькой гравитации. Короче, внутри нее нет смысла. То, что физики именуют «квантовой гравитацией», обязано быть теорией, которая будет неплоха вне зависимости от тамошнего, как мощной становится гравитация.

    В текущее время существуют несколько теоретических подходов к квантовой гравитации. Более знаменитыми являются асимптотически безобидная теория гравитации, петлевая квантовая гравитация, теория струн и причинная динамическая триангуляция, равно как только и идеи, кои всерьез подступают к гидродинамическим аналогиям и разглядывают гравитацию как только вытекающее явление. Пока что мы и не можем сообщить, какой же из подходов станет верным описанием природы.

    Недостаточная часть: посему определить квантовую теорию гравитации эдак мудрено?

    На волне измерений поляризации галлактического микроволнового фона BICEP, существовало заявлено, что этакое измерение предоставит свидетельства квантования гравитации. Это же и не вконец нет. Во-первых, учтите, что это же снова же затрагивает слабенькие гравитационные поля не является базовой теорией квантовой гравитации. За исключением тамошнего, кто-то ординарно и не позаботился сконструировать обычный аргумент. Да, квантово-гравитационные флуктуации юной Вселенной могли бросить отпечаток на микроволновом фоне, который потенциально смотрим. Однако куда труднее показать, что квантовая гравитация — один-единственный метод произвести наблюдаемые флуктуации. Обязано быть что-то альтернативное, подтверждение вроде аксиомы Белла, что традиционная теория и не может этакое произвести, однако они отсутствуют.

    Квантовая гравитация — и не максимально крупное исследовательское поле, ежели сопоставить с физикой конденсированной материи либо исследовательскими работами рака, к примеру. Общество этих ученых и не максимально крупное, однако оно завлекает толпу публичного энтузиазма. И полностью заслуженно. Без квантовой гравитации мы и не узнаем, как только на деле ведут себя место и время, также и не сможем осознать, с чего же началась наша Вселенная. Нам востребована квантовая гравитация, которая даст подсказку нам, что держит космос совместно и посему все это же вот эдак, вот эдак, вот эдак, вот эдак.