Квантна теорија гравитације

[Milan Nikolic]

Википедија

Гравитација и квантна механика

Неколико деценије после објављивања опште теорије релативности, научници су закључили да је она неподударна са квантном механиком. У теорији квантних поља гравитација се описује као последица размене виртуелних гравитона, слично као што електромагнетна сила настаје разменом виртуелних фотона. Овај приступ још није објаснио гравитационе силе на растојањима мањим од Планкове дужине. Још неостварени циљ савремене науке је да створи свеобухватну теорију квантне гравитације.

Мислим да ова теорија није толико компликована. Али представља тешкоћу за прво тумачење. После тога ствари ће кренути својим током.

[Juan Valdez]

Компликована је математички, зато још увек не постоји.

[Aquilius Cratus]

Milane zar ne mislis da je ovo tema za necije doktorske ili postdoktorske studije a ne mi da "resavamo" ovako slozena pitanja i to na forumu?!

[Milan Nikolic]

Слажем се да је помало мизерно што захтевам овакву дискусију.

Али замолићу вас да ми помогнете у томе.

Позваћемо математичаре са научних форума који су ради да помогну, а верујем да и ви имате доста знања за основне претпоставке...

Имам једно своје тумачење које бих волео да пребацим на математичка и теоретска разматрања. Да поновим, знам да је помало мизерно, али вадим се на Ајнштајна који није имао неко специјално знање математике нити је имао завршен докторат итд., када је развио своје научне идеје.

Дуже времена размишљам, истражујући ово питање, и последњих дана сложио сам један мислени закључак који бих волео свима да покажем. Њега хоћу да испитам уз помоћ других и да уоквирим праву формулацију.

Ништа не кошта а може много допринети.

[zejak]

Što se tiče Ajnštajnove teorije gravitacije i kvantne teorije gravitacije, molim Vas da pročitate ivan-ove pošte na sledećoj internet stranicu:

http://www.differentia-nis.org/forum/obrazovanje/ajnstajn-i-gravitacija-za-pocetnike/msg119127/#msg119127

http://www.differentia-nis.org/forum/obrazovanje/ajnstajn-i-gravitacija-za-pocetnike/msg119175/#msg119175 .

Bilo bi dobro da odgovorite ili bar pokušate da odgovrite na pitanja: KO JE FORMULISAO I KAKO SE SADA NAZIVA PRVA KLASIČNA RELATIVISTIČKA TEORIJA POLJA ? KO JE EKSPLICITNO DOKAZAO DA JE TA TEORIJA RELATIVISTIČKA I TIME REHABILITOVAO NJENOG TVORCA POSLE NJEGOVE SMRTI ?

[XIO]

Bilo bi dobro da odgovorite ili bar pokušate da odgovrite na pitanja: KO JE FORMULISAO I KAKO SE SADA NAZIVA PRVA KLASIČNA RELATIVISTIČKA TEORIJA POLJA ? KO JE EKSPLICITNO DOKAZAO DA JE TA TEORIJA RELATIVISTIČKA I TIME REHABILITOVAO NJENOG TVORCA POSLE NJEGOVE SMRTI ?

Ова питања су апсолутна бесмислица. У физици се под појмом класична физика подразумева све што је урађено пре 20. века, дакле све што НЕ укључује две најбитније теорије од почетка 20. века а то су: Ајнштајнова теорија релативистике и квантна механика. Дакле ако је теорија класична она НИЈЕ релативистичка, ако је релативистичка она НИЈЕ класична. Две наведене теорије се одударају од класичних теорија у специјалним околностима, прва при великим брзинама, а друга при малим растојањима, дакле класичном теоријом се може сматрати свака теорија која је примењива на великим (макроскопским) растојањима и малим брзинама (у поређењу са брзином светлости).

Друго питање је исто бесмислено... од самог старта се за било коју теорију зна да ли је класична или релативистичка, јер су формуле за енергију неке честице, најчешће стартна основа било које теорије, или класичне mv^2/2 или релативистичке mc^2 /sqrt(1-v^2/c^2). Такође ниједна теорија поља није била дискредитована па да је неко мора рехабилитовати. Међу физичарима нема сумње да ће се добра теорија квантне гравитације кадтад наћи. Прва успешна теорија поља је урађена за електромагнетну силу 1940тих од стране Фејмана и компаније: Квантна електродинамика. То је потпуно релативистичка и квантна теорија и даје спектакуларно добра објашњења и предвиђања за све појаве везане за електроне и фотоне.

[XIO]

Мислим да ова теорија није толико компликована. Али представља тешкоћу за прво тумачење. После тога ствари ће кренути својим током.

О, итекако је компликована, зато још не постоји. Ја сам само овлаш дотакао проблематику кад сам доказивао на курсу опште релативистике да гравитон има спин 2. Немојте ни да ме питате како је ишао доказ нема шансе сад да се сетим.

Слажем се да је помало мизерно што захтевам овакву дискусију.

Али замолићу вас да ми помогнете у томе.

Без увреде, али ово је као кад мала девојчица храни лутку и мисли та је тиме постала ''мама''. Играње науке.

Нема шансе да ти имаш ни математичко ни физичарско знање да се упустиш у ово. Мислим није немогуће да неко сам себе научи материјал, има много самоуких математичара (најчувенији је пример Рамануџана) и физичара (Ајнштајн, али само делимично!)... али они проводе године седећи над папиром пуним формула, а не филозофирајући, а пре тога ГОДИНАМА уче и вежбају сву науку која је дотад урађена.

[Milan Nikolic]

И ја све то кажем за себе. Потпуна мизерија.

Али волео бих да неко покуша да нам објасни на разумљив начин како би ушли полако у разумевање.

Видим да тај гравитон, у смислу гравитације, може да се тумачи пре као геометрија простор-времена.

Не могу да ти опишем колико ме интересује твоје тумачење о спину 2.

Моја пројекција о гравитону је у виду честице фотона, који је у квантној механици изложен промени сопственог импулса, па се та промена одражава као гравитација материје у којој је фотон изложен том поремећају.

Је ли можемо да разговарамо о томе на нивоу почетничке неукости, да неко лепо објасни како се те ствари разумевају?

[zejak]

@"Дакле ако је теорија класична она НИЈЕ релативистичка, ако је релативистичка она НИЈЕ класична."

Драги XIO, употреба речи "класично" у модерној теоријској физици НИЈЕ ЕКВИВАЛЕНТНА употреби речи "нерелативистичко", већ "неквантно". Ово је шира употреба међу савременим теоријским физичарима и могуће је наћи у већини физичарске литературе. Ваше коришћење ове речи је застарело (вики ---> In contrast to classical physics, modern physics is a slightly looser term which may refer to just quantum physics or to 20th and 21st century physics in general and so always includes quantum theory and may include relativity.) С обзиром, да се овде дискутује о теми "квантна теорија гравитације", Ајнштајнова теорија гравитације у поменутом смислу би била "неквантна" дакле "класична теорија гравитације" (ово не значи да је ЊУТНОВСКА, јер је релативистичка).

@"Друго питање је исто бесмислено... од самог старта се за било коју теорију зна да ли је класична или релативистичка, јер су формуле за енергију неке честице, најчешће стартна основа било које теорије, или класичне mv^2/2 или релативистичке mc^2 /sqrt(1-v^2/c^2)."

Исто тако, "класично" такође не значи ЊУТНОВСКО.

Дакле да преформулишем своја питања (тако да их могу разумети и они који користе застарео физичарски језик):

KO JE FORMULISAO I KAKO SE SADA NAZIVA PRVA NEKVANTNA RELATIVISTIČKA TEORIJA POLJA ? KO JE EKSPLICITNO DOKAZAO DA JE TA TEORIJA RELATIVISTIČKA I TIME REHABILITOVAO NJENOG TVORCA POSLE NJEGOVE SMRTI ?

Одговори су овде.

@"Такође ниједна теорија поља није била дискредитована па да је неко мора рехабилитовати."

Са становишта историје теоријске физике, ово Ваше тврђење није тачно.

@"Међу физичарима нема сумње да ће се добра теорија квантне гравитације кадтад наћи."

Ово такође није тачно. Неки познати теоријски физичари сумњају у умни капацитет људи да формулишу такву теорију.

@"Прва успешна теорија поља је урађена за електромагнетну силу 1940тих од стране Фејмана и компаније: Квантна електродинамика."

Зависи шта сматрате под речју "успешна". Постоје и друге НЕКВАНТНЕ теорије поља који су откривене раније па су успешне у опису природе (у одређеној области физичких услова где се могу применити).

@"Без увреде, али ово је као кад мала девојчица храни лутку и мисли та је тиме постала ''мама''. Играње науке.

Нема шансе да ти имаш ни математичко ни физичарско знање да се упустиш у ово. Мислим није немогуће да неко сам себе научи материјал, има много самоуких математичара (најчувенији је пример Рамануџана) и физичара (Ајнштајн, али само делимично!)... али они проводе године седећи над папиром пуним формула, а не филозофирајући, а пре тога ГОДИНАМА уче и вежбају сву науку која је дотад урађена."

А зашто сте Ви XIO овде ? Овај део форума је само за лаике или оне који имају јаку потребу да лаицима без много разбацивања формула пробуде САМО интересовање за фундаменталне принципе теоријске физике.

@"О, итекако је компликована, зато још не постоји. Ја сам само овлаш дотакао проблематику кад сам доказивао на курсу опште релативистике да гравитон има спин 2. Немојте ни да ме питате како је ишао доказ нема шансе сад да се сетим."

Логички није могуће да нешто буде компликовано ако и не постоји. Који је Ваш смисао "компликованости" у том случају ? Гравитон постоји математички као могућа иредуцибилна репрезентација локалне Поинкареове групе, али не и физички, јер не постоји добро дефинисана квантна теорија гравитације. Ако се тако гледа, он нема спин него могућ ХЕЛИЦИТЕТ/КИРАЛНОСТ +2 или -2.  

[zejak]

Омаче ми се плеоназам  bighugbighug: "Исто тако, "класично" такође не значи ЊУТНОВСКО." Нико није савршен  .

[zejak]

O тензорима (који се користе у Максвеловој електродинамици, специјалној теорији релативности, Ајнштајновој теорији гравитације, итд.) као уопштењу вектора можете прочитати на следећој интернет страници:

http://147.91.68.190/Katedre/QMF/pdf/i1-6.pdf .

O теорији група, као и о Лијевој, Лоренцовој и Поинкареовој групи можете прочитати на следећој интернет страници:

http://147.91.68.190/Katedre/QMF/pdf/y2k.pdf ,

као и на следећим вики страницама:

http://sh.wikipedia.org/wiki/Teorija_grupa

http://sr.wikipedia.org/sr-el/%D0%9B%D0%B8%D1%98%D0%B5%D0%B2%D0%B0_%D0%B3%D1%80%D1%83%D0%BF%D0%B0

http://en.wikipedia.org/wiki/Lorentz_group

http://en.wikipedia.org/wiki/Representation_theory_of_the_Lorentz_group

http://en.wikipedia.org/wiki/Poincar%C3%A9_group

http://en.wikipedia.org/wiki/Representation_theory_of_the_Poincar%C3%A9_group

http://en.wikipedia.org/wiki/Wigner%27s_classification

O значају група (у физичарском жаргону "симетрија") на развој теорије физике елементарних честица и фундаменталних интеракција у природи, прочитајте текстове на следећим интернет страницама као и на поменутој интернет страници http://147.91.68.190/Katedre/QMF/pdf/y2k.pdf:

http://en.wikipedia.org/wiki/Particle_physics_and_representation_theory

http://en.wikipedia.org/wiki/Spin-statistics_theorem

O спину можете прочитати овде и овде.

[zejak]

Причу о једначинама које описују кретање квантних и релативистичких (слободно крећућих) честица спина 0 и 1/2 и поседују неке од горе поменутих симетрија можете наћи овде.

[uros]

Је ли можемо да разговарамо о томе на нивоу почетничке неукости, да неко лепо објасни како се те ствари разумевају?

Баци поглед на феноменално предавање Ричарда Фајнмана:

Richard Feynman - Law of Gravitation - Part 1

[zejak]

Evo priče o Dirakovim stranputicama koje su ga srećom dovele do Nobela, a teorijske fizičare do kvantene teorije polja koja je ujedinila kvantnu mehaniku i specijalnu teoriju relativnosti i pokazala se kao vrlo dobro teorijsko oruđe za opis svih fundamentalnih interakcija u prirodi osim gravitacione.

[zejak]

Ako su klasicne Njutnove i Ajnstajnove jednacine gravitacije isto sto i jednacine stanja u termodinamici, tj. ako je klasicna gravitacija termodinamika, onda kako ne postoji kvantna termodinamika (u fizici ne postoji npr. "kvantna entropija" i "kvantna toplota"), ne bi trebalo da postoji ni kvantna gravitacija tj. nema smisla kvantovati Ajnstajnovu teoriju gravitacije (gde bi trebalo da se pojave "gravitoni"):

On the Origin of Gravity and the Laws of Newton (.pdf)

Thermodynamics of Spacetime: The Einstein Equation of State (.pdf)

Non-equilibrium Thermodynamics of Spacetime (.pdf).