Почему квантовая механика не может объяснить гравитацию?

Интересно

Прежде всего стоит обратить внимание на то, что всем знакомая физика
в состоянии объяснить.

Вопреки тому, что иногда можно услышать, квантовую теорию поля можно применять на искривлённом пространственно-временном фоне общей теории относительности.

Эта теория имеет ряд поразительных следствий, одним из которых является следующее: понятие частицы становится независимым
от наблюдателя, кроме того в зависимости от обстоятельств, в то время как одни наблюдатели видят содержимое частицы, другие наблюдатели не видят ничего.

Можно ввести квантовую материю, как источник гравитации, но довольно "неэстетичным" способом. Квантовая материя математически представляет собой величины, которые не ведут себя как числа. С другой стороны, пространство-время характеризуется именно числами.

Чтобы заставить уравнения работать, квантовая материя представляется своего рода средним значением, так называемым математическим ожиданием. Что позволяет иметь уравнение с числами по обе стороны.

Это называет полуклассической гравитацией. Возможно это простая аппроксимация, но она описывает все режимы, доступные человеку через эксперимент или астрономические наблюдения. К сожалению, пока природа не даёт никаких намёков на то, как можно выйти за пределы такого уровня описания.

Почему квантовая механика не может объяснить гравитацию?

То, что хотелось бы иметьнечто большее, чем специальное полуклассическое уравнение, точнее правильную квантовую теорию поля гравитации или её эквивалент.

Проблема гравитации начинается со связи с гравитационной постоянной Ньютона. Это размерная постоянная величина, то есть имеет единицы измерения. Среди величин, предпочитаемых физиками элементарных частиц для этой постоянной, есть единицы длины
в квадрате и единицы обратной массы в квадрате.

Известно, что теорию с такой связанной константой нельзя ренормализовать, то есть обычный метод удаления бесконечностей, возникающих в квантовой теории поля и дающих последовательно конечные результаты, не применим для гравитации.

Почему квантовая механика не может объяснить гравитацию?

Приведённая проблема до сих пор не нашла удовлетворительного решения. Полуклассическая гравитация работает, но она "неэлегантна".
В какой-то момент считалось, что в гравитации нежелательные бесконечности уравновешивают друг друга, но это не подтвердилось.

С тех пор опробовано множество различных подходов к квантованию гравитации до прихода к полному отсутствию её квантования.

В конечном счёте, вероятно, настоящая проблема заключается в том,
что за пределами полуклассической гравитации природа до сих пор
никак не проявилась.

Как бы людям не хотелось думать, что они достаточно умны, чтобы разобраться во всём самостоятельно, это нереально: физика невозможна без данных.

Таким образом, квантовая физика терпит неудачи в объяснении гравитации, потому что ещё не найден способ измерении квантовых эффектов гравитации. Это решение загадки без каких-либо подсказок.
Обязательно подписывайтесь, Вам также понравится:
Самая мощная сила во Вселенной
Почему изображение чёрной дыры является настолько важным?
И почему оно такое расплывчатое?
Откуда нам известно, что свет не имеет массы покоя?
Как понимать фразу, что Вселенная простирается на 93 миллиарда световых лет, если ей всего 13.8 млрд лет?

Источник

Оцените статью
Саморазвитие IQ
Добавить комментарий