Κβαντική βαρύτητα Ένα ταξίδι στις απαρχές του σύμπαντος και μια πτώση σε μια μαύρη τρύπα


Published: Jan 21, 2023
Keywords:
κβαντική βαρύτητα, Γενική Σχετικότητα, κβαντική θεωρία πεδίου, κβαντική βαρύτητα βρόχων, χορδές
Matthaios Koukleris
Παναγιώτης Τσουμάκης
Abstract

Η παρούσα εργασία αποτελεί μια εισαγωγή σε ένα από τα κυριότερα ζητήματα της σύγχρονης θεωρητικής Φυσικής, το πρόβλημα της κβαντικής βαρύτητας. Μετά από μία σύντομη ανασκόπηση των βασικών αρχών της κβαντικής μηχανικής και της Γενικής σχετικότητας, εξετάζεται το ερώτημα της ενοποίησης των δύο αυτών θεωριών, διερευνώνται τα αίτια της ασυμβατότητας τους και αναφέρονται παραδείγματα ριζοσπαστικών προσεγγίσεων κβαντικής περιγραφής της βαρυτικής αλληλεπίδρασης όπως η θεωρία χορδών και η κβαντική βαρύτητα βρόχων. Παρά την παραδοχή της εξαιρετικά ασθενούς επίδρασης της βαρύτητας σε υποατομικές κλίμακες, εξηγούνται οι λόγοι για τους οποίους η πλήρης κατανόηση της γέννησης του σύμπαντος και των μελανών οπών απαιτεί την αποκωδικοποίηση κβαντικών φαινομένων υπό την παρουσία ισχυρών βαρυτικών πεδίων. Μελετώνται, μεταξύ άλλων, φαινόμενα όπως η εξαέρωση των μαύρων τρυπών μέσω της ακτινοβολίας Hawking και έννοιες όπως το άστρο Πλανκ, οι βαρυτικές μοναδικότητες και η αντιστοιχία Ads/CFT. Επιπλέον, περιγράφονται κοσμολογικές προβλέψεις του
μοντέλου ΛCDM και αποσαφηνίζεται το γιατί το Καθιερωμένο Πρότυπο της CDM και αποσαφηνίζεται το γιατί το Καθιερωμένο Πρότυπο της σωματιδιακής Φυσικής είναι η πιο επιτυχημένη θεωρία μας μέχρι στιγμής. Διευκρινίζονται, όμως, παράλληλα, τα ερωτήματα που έχουν παραμείνει αναπάντητα, όπως η φύση της σκοτεινής ύλης και της σκοτεινής ενέργειας και δίνονται παραδείγματα της σύγχρονης έρευνας, μέσα από αναφορές στην κβαντική κοσμολογία βρόχων και την κοσμολογία βρανών. Τέλος, αναζητούνται τρόποι πειραματικού ελέγχου των θεωριών που έχουν, μέχρι στιγμής, προταθεί, αλλά υπογραμμίζεται η δυσκολία ενός τέτοιου εγχειρήματος.

Article Details
  • Section
  • Greece
Downloads
Download data is not yet available.
References
Αshtekar, A., 2005. Gravity and the quantum. New Journal of Physics, 7(1), p.198.Ashtekar, Abhay (2005). The winding road to quantum gravity (PDF). Current Science, 89. pp. 2064–2074.
Feynman, R.P., 1971. Lectures on gravitation (Vol. 13). Pasadena: California Institute of Technology.
Kiefer, C. (2007). Quantum Gravity. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-921252-1.
Maldacena, J., 2005. The illusion of gravity. Scientific American, 293(5), pp.56-63.
Penrose, R. (2007). The road to reality : a complete guide to the laws of the universe. Vintage. p. 1017. OCLC 716437154.
Rovelli, C., 2004. Quantum gravity. Cambridge university press.
Rovelli, C., 2003. Loop quantum gravity. Physics World, 16(11), p.37.
Rovelli, C. and Vidotto, F., 2014. Covariant loop quantum gravity: an elementary introduction to quantum gravity and spinfoam theory. Cambridge University Press.
Smolin, L., 2001. Three Roads to Quantum Gravity: A New Understanding Of Space, Time And The Universe: A New Understanding of Space, Time and the Universe.
Most read articles by the same author(s)