Mis vahe on kvantgravitatsioonil ja tugeval tuumajõul?


Vastus 1:

TL / DR: Neil on väga vähe või pole midagi ühist.

See ei tähenda solvumist, vaidluse all olev küsimus on selline: “Mis vahe on mäe vahel. Everest ja hämarik säravad ükssarviku poni? ”Väljakutse on leida midagi ühist, mitte kirjeldada erinevust.

Kuid vaatame, kas suudame asjad konteksti panna.

Kvantgravitatsioon pole mitte niivõrd asi kui asja otsimine. Jälgime, et objektid (planeedid, visatud kuulid jne) liiguvad radadel, mis pole ilmsed sirged. Üks „ilmne” tõlgendus on see, et neid mõjutab jõud, mida me nimetame gravitatsioonijõuks. Panin jutumärkidesse „ilmselge“, kuna see on meile praegu ilmne, kuid tegelikult oli vaja jõupingutusi käsitlevate ideede leidmiseni jõudmiseks palju tööd teha. Newton ja Galileo on sinna jõudmiseks suured nimed, ehkki teised peaksid saama ka nende krediit (karjuge Robert Hooke'ile!).

Kuid tuleb välja, et gravitatsiooni kui jõu mõtestamine pole ainus lähenemisviis. Einstein tõi välja, et oli üsna kahtlane, kas gravitatsioon mõjutas kõike täpselt ühtemoodi ... see ei kõlanud nagu miski, mis objekte üldse hõlmas. Ta näitas, et võime arvata, et nende radade näiline painutamine on tingitud geomeetriast ja mitte mingist jõust. Selgub, et need ideed toimivad paremini väga täpsete tulemuste saamiseks ja seega on üldrelatiivsusteooria meie praegune parim teooria, mis selgitab „raskust“.

Selle teadasaamine oli tõesti põnev ja füüsikud proovisid teist suuremat jõudu, mida me maailmas näeme (elektromagnetism), samamoodi selgitada. See peaaegu töötas, kuid mitte päris. Ja seal on mõned viisid, kuidas elektromagnetism näib pigem tõelise jõuna kui geomeetriana. Näiteks mõjutab see mõnda asja, kuid mitte teisi (see mõjutab elektrilaenguga asju, teised mitte). Niisiis lükati katse teisi geomeetrilisi vorme kõrvale jätta ... eriti kuna umbes sel ajal saime teada, et on ka teisi jõude, kes käitusid erinevalt. Me polnud neid vägesid varem märganud, kuna neil on väga lühike ulatus. Need on tugev jõud ja nõrk jõud.

Need toimivad nagu “tõelised jõud”, kuna mõjutavad mõnda, mitte aga teisi. Tugev jõud mõjutab asju, mida me nimetame "värvilaenguks" ... kvarkidel on värvilaeng, nii et kvarkidest tehtud asju mõjutab tugev jõud. Elektrone ei ole, nii et tugev jõud neid ei mõjuta. Tugev jõud on VÄGA tugev väikeste vahemaade tagant ja kaob pikematest täielikult. Lisaks aatomituuma suurusele võib see ka puududa (nõrga jõu ulatus on veelgi lühem!)

Meil on suurepärane teooria, mis selgitab kõiki neid jõude (elektromagnetiline, nõrk ja tugev). Seda nimetatakse kvantväljavälja teooriaks ja see on standardmudeli taga olev mootor.

Kuid see ei tööta üldse gravitatsiooniga. See sobib, sest gravitatsioon on võrreldes teistega väga nõrk jõud ja aatomite skaalal jne võib see enamikul eesmärkidel puududa. Põhimõtteliselt on tugev jõud 100 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 korda tugevam kui gravitatsioon aatomite energia skaalal jne. Ja suurtes mõõtkavades on need tuumajõud null, nii et saaksime neid ignoreerida oma igapäeva maailmas või sellistes valdkondades nagu astrofüüsika.

Kuid me suudame neid enamasti ainult eraldi hoida ... on olukordi, kus peate tõesti kasutama mõlemat ideed (mustade aukude sees, väga varajane universum jne) ja seega sooviksime viisi, kuidas mõista kvantiteediga töötavat gravitatsiooni. Põlluteooria. See oleks kvantgravitatsioon ... kuid me pole seda veel välja mõelnud.

Enamik inimesi, kes töötavad nn kvantgravitatsiooni ideede kallal, naasevad gravitatsiooni jõu olekusse ja seetõttu püüavad nad seda pisut muuta nagu need teised jõud, koos sellega seotud osakestega ja nii edasi. Kuid siiani pole midagi sellist toiminud… inimesed ikka proovivad. Kui on võimalus seda tööd teha, oleks gravitatsioon “nagu”, kui tugev jõud kirjeldaks samamoodi kui kvantväli. Kuid see oleks see.

TL / DR: Niisiis, nagu me neid praegu kirjeldame, on need kaks asja nii erinevad, kui kaks asja võivad olla.

Raskusaste: väga nõrk. Lõpmatu ulatus. Mõjub kõigele. Parim praegune kirjeldus pole üldse jõud. Tugev: hästi tugev. Väga väike vahemik. Mõjutab ainult mõnda asja. Kirjeldatakse kvantjõuna.


Vastus 2:

Tugeva keelte teooria, mille järgi Veneziano leidis Euleri beetafunktsiooni valemi a! * B! / (A + b)! võib tõlgendada nii, et tekkiv ruumiaeg, mis võngub Plancki ja prootoni skaala vahel, tekitab tugeva jõu g (p) = g * m ^ 2 / pm ^ 2 = 1,13 * 10 ^ 28, millel on piisavalt tugevust (g * m / c ^ 2 = m / 10 ^ 28) moodustavad prootoni pl kvantmusta augu, mille kvantgravitatsiooni kõverus ümber selle on 8 * 3,14 * g (p) * pm * me * 137,036 / 128,52, see võrdub 2ke ^ 2, sellest saab järeldada Diraci kvantvälja võrrandi, elektronide orbiidil selle kumeruse ümber reprodutseerida Schrodingeri võrrand, tugev jõud Plancki skaalal on nii nõrk kui gravitatsioon asümptootilise vabaduse tõttu, samuti lubada Weyli mõõteväljal muutuda Yang Millsi väljaks tugevaks jõuks, lastes nõrgal jõul, mis muudab tugeva jõu kui prootoni EM-i jõud Atoomis on pm / me = 1836, on selle bosoni mass (z, w), Atiyahi stringi k teooria kuju aegruum 8 * 3,14, mis sobib GR ja QG jaoks.