Een stap in de richting van kwantumzwaartekracht

In Einsteins algemene relativiteitstheorie ontstaat zwaartekracht wanneer een massief object het weefsel van de ruimte-tijd vervormt zoals een bal in een uitgerekt stuk stof zakt. Door de vergelijkingen van Einstein op te lossen met behulp van grootheden die van toepassing zijn op alle coördinaten van ruimte en tijd, kunnen natuurkundigen eindelijk de “beluga-walvis” vinden: een kwantumtheorie van de zwaartekracht.

In een nieuw artikel in EPJ Historical Perspectives on Contemporary Physics legt Donald Salisbury van Austin College in Sherman, VS, uit hoe Peter Bergman en Arthur Kumar een manier hebben voorgesteld om een ​​stap dichter bij dit doel te komen met behulp van Hamilton Jacobi’s technieken. Deze zijn ontstaan ​​in de studie van deeltjesbeweging om een ​​complete set oplossingen te verkrijgen uit een enkele functie van de positie en bewegingsconstanten van het deeltje.

Drie van de vier fundamentele krachten – de sterke, de zwakke en het elektromagnetisme – houden zowel de gewone wereld van onze dagelijkse ervaring vast, vergelijkbaar met de klassieke natuurkunde, als de angstaanjagende wereld van de kwantumfysica. Er ontstaan ​​echter problemen bij het toepassen van de vierde kracht, de zwaartekracht, op de kwantumwereld.

In de jaren zestig en zeventig realiseerden Peter Bergman van de Syracuse University in New York en zijn collega’s zich dat ze, om op een dag Einsteins algemene relativiteitstheorie te verzoenen met de kwantumwereld, hoeveelheden moesten vinden om gebeurtenissen in ruimte en tijd te bepalen die van toepassing waren aan iedereen. Referentiekaders. Ze slaagden erin om dit te doen met behulp van de technieken van Hamilton Jacobi.

Dit in tegenstelling tot de benaderingen van andere onderzoekers, waaronder die van John Wheeler en Brice DeWitt, die geloofden dat het alleen nodig was om hoeveelheden ruimte te vinden die van toepassing waren op alle referentiekaders. Door tijd uit te sluiten, leiden hun oplossingen tot een ambiguïteit in de manier waarop tijd zich ontwikkelt, wat bekend staat als het probleem van de tijd.

Salisbury concludeert dat, omdat de benadering van Bergmann en collega’s het mysterie oplost in de manier waarop de tijd evolueert, hun benadering verdere erkenning verdient door degenen die uiteindelijk de theorie van kwantumzwaartekracht onderzoeken.

zoek rapport:Een geschiedenis van waarnemingen en Hamilton-Jacobi’s benaderingen van de algemene relativiteitstheorie

Gerelateerde Links

Austin College

ruimte en tijd fysica

Ontdek de geheimen van de zwaartekracht op de kleinste schaal

Bethlehem PA (SPX) 4 augustus 2022

Er zijn vier fundamentele krachten die elke interactie in de natuur beschrijven: elektromagnetisme, de zwakke kracht, de sterke kracht en de zwaartekracht. Hoewel zwaartekracht, de wederzijdse aantrekkingskracht die objecten met massa bij elkaar houdt, misschien wel de meest voorkomende is, valt er nog veel te leren over de fundamentele aard ervan. Inzicht in zwaartekracht zou kunnen leiden tot een beter begrip van abstracte fenomenen zoals het vroege heelal en beton zoals supergeleiders bij hoge temperaturen. Op zeer kleine schaal… Lees verder