Competição Teoria de Cordas: O que é um loop?

A teoria de seqüência maior concorrente, a introspecção chave alça de gravidade quântica é que você pode descrever o espaço como um campo- em vez de um monte de pontos, o espaço é um monte de linhas. o laço na gravidade quântica em loop tem a ver com o fato de que como você vê essas linhas de campo (que não tem que ser linhas retas, é claro), que pode fazer um loop ao redor e através do outro, criando um rede de spin.

Ao analisar essa rede de feixes de espaço, você pode supostamente extrair resultados que são equivalentes às leis conhecidas da física.

A fundação da LQG ocorreu em 1986, quando Abhay Ashtekar reescreveu a relatividade geral como uma série de linhas de campo em vez de uma grade de pontos. O resultado gira para fora, não só para ser mais simples do que a abordagem anterior, mas é semelhante a uma teoria de calibre.

Há um problema, porém: as teorias do calibre são teorias dependentes do fundo (que são inseridos em um quadro espaço-tempo fixo), mas isso não vai funcionar, porque as próprias linhas de campo representam a geometria do espaço. Você não pode ligar a teoria para o espaço se o espaço já faz parte da teoria!

Para prosseguir, os físicos que trabalham nesta área tinha de olhar para a teoria quântica de campos de uma forma totalmente nova para que pudesse ser abordado em um ambiente independente de fundo. Grande parte deste trabalho foi realizado por Ashtekar, Lee Smolin, Ted Jacobson, e Carlo Rovelli, que pode razoavelmente ser considerado entre os pais da gravidade quântica em loop.

Como LQG desenvolvido, tornou-se claro que a teoria representada uma rede de ligado feixes espaço quântica, muitas vezes chamado # 147 átomos # 148- do espaço. O fracasso das tentativas anteriores para escrever uma teoria quântica da gravidade era que o espaço-tempo foi tratado como contínua, em vez de ser em si quantificada.

A evolução dessas conexões é o que fornece a estrutura dinâmica do espaço (embora ainda não foi provado que gravidade quântica em loop, na verdade, reduz-se as mesmas previsões como os indicados pela relatividade).

Cada átomo de espaço pode ser representada com um ponto (denominado nó) Sobre um determinado tipo de grade. A grelha de todos estes nós e as ligações entre eles, é chamado um rede de spin. (Redes de spin foram originalmente desenvolvido pela Oxford físico Roger Penrose na década de 1970).

O gráfico em torno de cada nó pode alterar localmente ao longo do tempo, como mostrado nesta figura (que mostra o estado inicial [a] e o novo estado em que se transforma em [b]). A ideia é que a soma total dessas mudanças vai acabar combinando as previsões do espaço-tempo lisas da relatividade em escalas maiores. (Essa última parte é a parte principal que ainda não foi provado.)

Agora, quando você olha para estas linhas e imaginá-los em três dimensões, existem as linhas dentro do espaço - mas essa é a maneira errada de pensar nisso. Em LQG, a rede de spin com todos esses nós e linhas de grade, toda a rede de rotação, é na verdade o próprio espaço. A configuração específica da rede de rotação é a geometria do espaço.

A análise dessa rede de unidades quânticas de espaço pode resultar em mais de físicos para negociar, porque estudos recentes indicaram que as partículas do Modelo Padrão pode estar implícito na teoria. Este trabalho tem sido amplamente lançada pela Fotini Markopoulou e trabalhar pela australiana Sundance O. Bilson-Thompson.

No modelo de Bilson-Thompson, os laços podem trançar em conjunto de uma forma que poderia criar as partículas, tal como indicado nesta figura. (Estes resultados permanecem inteiramente teórica, e ele continua a ser visto como eles funcionam no quadro LQG maior como ele se desenvolve, ou se eles têm algum significado físico.)