Kuantum Yerçekimi

“Yerçekimi” kelimesi aklımıza geldiğinde, kendi yıldızlarının etrafında dönen gezegenler. büyük galaksiler arasındaki yerçekimi etkileşimini, nötron yıldızlarının, kara deliklerin vb. Sahip olduğu dev yerçekimi kuvvetini düşünürüz. evrenimizde? Mikroskobik kuantum dünyası ne olacak? Yerçekimini bizim gibi biliyor ve deneyimliyorlar mı? Yoksa işler sonunda farklı mı? Bütün bu sorulara cevap bulmak amacıyla “kuantum yerçekimi” teorisi ortaya çıkmıştır.

En basit ifadeyle, Kuantum yerçekimi, yerçekimi kuvvetinin evrenin en küçük bitleri . nasıl çalıştığını açıklamayı amaçlayan teorik bir çerçevedir . Bir kuantum yerçekimi teorisi olarak, yerçekimini kuantum mekaniğinin prensiplerine ve Planck ölçeğinde kuantum etkilerinin göz ardı edilemeyeceği durumlarda tanımlamaya çalışır .

Yaklaşık bir asır önce, Albert Einstein Genel Görelilik Teorisi’ni ortaya attı. Newton‘un uzun zamandır var olan nesneler arasındaki basit cazibe çekim gücü veya madde ya da enerji bükme alanı ve etrafındaki zamanın açıklamasıyla kazıdı. Kuşkusuz, genel görelilik defalarca atılan tüm testleri başarıyla gerçekleştirdi ve makroskopik ölçekte yerçekimi etkileşimini tamamen açıkladı. Ancak, fizikçiler bir elektronun veya diğer küçük varlıkların etrafındaki boşluğun eğriliğini hesaplamaya çalıştıklarında, matematik işlemi imkansız hale geliyor.

Ayrıca, Kara deliklerin merkezine çok yakın. Planck uzunluğundan daha yakın mesafelerde, uzay-zamanın kuantum dalgalanmaları önemli bir rol oynar. Yani, kişi genel görelilik teorisinde bir karadeliğin yerçekimi alanını çizmeye çalıştığında, uzay-zaman eğriliği merkezde ayrılır, böylece genel görelilik teorisinin çöküşünü işaret eder ve devam eden bir teori ihtiyacına işaret eder. genel göreliliğin ötesinde ve kuantum etkilerini de dikkate alır.

yerçekimi temsili

Evrenimiz dört temel kuvvet, gezegenlerin hareketini yöneten yerçekimi kuvvetidir. yükler arasındaki etkileşimi inceleyen elektromanyetik kuvvet. bir çekirdeğin nasıl kararlı olduğunu açıklayan güçlü kuvvet ve radyoaktivite ile ilgili zayıf kuvvet tarafından yönetilmektedir. Şimdi, kuantum mekaniği, her şeyin hem bir parçacık hem de bir dalga gibi davranabilen kuantumdan veya enerji paketlerinden yapıldığını, örneğin bir fotonun bir kuantum ışık ve benzeri olduğunu ileri sürer. Bu nedenle, her kuvvetin bir kuantum veya kuantum dünyasında da tamamen doğru olması durumunda onunla ilişkili bir kuvvet taşıyıcıya sahip olması gerekir.

Yerçekimi dışındaki üç temel kuvvetin zaten bu kuantum mekaniği yasalarına uyduğu ve onlarla ilişkili bir kuvvet taşıyıcısına sahip olduğu bilinmektedir ve bu nedenle kuantum dünyasında güvenilirlikleri ile ilgili bir sorun yoktur. Ancak, yerçekimi kuvveti için işler farklıdır, çünkü genel görelilik tamamen klasik çerçeveye dayanmaktadır. Böylece, fizikçiler zamanla varsayımsal bir kuvvet taşıyıcısını da yerçekimi ile ilişkilendirdiler ve yerçekimi kuvvetinin bu varsayımsal kuantumu graviton olarak adlandırdığımız şeydir.

Graviton’un varsayımsal statüsü gerçek bir güne dönüşürse, yerçekiminin kuantum mekaniğine de iyi uyduğunu kanıtlardı, bu da sonunda bilim insanları “ her şeyin teorisi ” hakkında dev bir sıçrama yapar .

Yıllar boyunca kuantum kütleçekimini açıklamak için çeşitli yaklaşımlar ortaya atılmıştır ve bu nedenle bir takım aday teoriler önerilmiştir. Bu bağlamda en bilinen yaklaşımlar sicim teorisi , kanonik nicemleme teorisi, döngü kuantum teorisi, Öklid kuantum teorisi ve sonuncusu kuantum hesaplamaya dayanan kuantum yerçekimi teorisidir.

Bununla birlikte, bu teorilerin bazıları doğrudan yerçekimini nicelleştirme eğilimindeyken, diğerleri bu görevi dolaylı olarak yapmayı tercih eder. Yerçekimi, geometri ve mesafeye dayanan bir teoridir, bu nedenle genellikle yerçekimini ölçmek için normal yaklaşım , uzay-zaman metriğini ölçmektir. . Bahsedilen bu teorilerin hiçbiri henüz tam ve tutarlı kuantum yerçekimi teorileri değildir. Her gün, kuantum yerçekimi alanını, günümüzde çok sayıda fırsatla en aktif araştırma alanlarından biri haline getiren, her gün isabet eden yeni fikirler ile sürekli gelişiyor.

Kuşkusuz, kuantum yerçekimi teorilerinin, kaynakların sınırlandırılması nedeniyle deneysel onayları söz konusu olduğunda yüzleşmek için birçok zorluğu vardır. Bununla birlikte, kuantum yerçekimi teorisinin bir gün, kara deliklerin davranışı, evrenin kökeni ve çok daha fazlası gibi çok yüksek enerjili ve uzayın çok küçük boyutlarındaki problemleri anlamamıza izin vereceği umulmaktadır. O zamana kadar keşfetmeye devam et! Asla bilemezsiniz, bir gün kuantum yerçekimi alanında bir atılım için Nobel kazanan siz olabilirsiniz!