В чем сложности квантования пространства-времени?

Роберт Бор
  · 1,1 K
Susanna Kazaryan
Физика
25,3K
Сусанна Казарян, США, Физик

Сложностей с квантованием пространства-времени много. Вот только два из них.

Квантовая гравитация. Согласно принципу неопределенности Гейзенберга, если мы измеряем пространственно-временные координаты события с высокой точностью, мы обязательно передаём системе импульс/энергию. Согласно теории гравитации Эйнштейна, эта энергия приведёт к изменению кривизны пространства-времени в области измерения. В случае чрезвычайно точного измерения, квантование пространства-времени приводит к сингулярности, препятствующей прохождению какого-либо сигнала от области измерения к удалённому наблюдателю. Таким образом, квантование пространство-времени может приводить к нестабильности самого пространства-времени в области измерения. Критическая длина в этой области равна Планкoвской длине λ = √(ħG/c³). Локализуя событие в масштабе меньшем чем λ, мы исключаем эту область из досягаемости любого наблюдения.

Теория струн предсказывает структурность пространства с Планковских расстояний (λ ~ 10⁻³⁵ м). На тех же расстояниях ожидалось существование “квантовой пены” согласно современной квантовой теории поля.  Однако недавние результаты рентгеновского космического телескопа Chandra, по измерению степени поляризации гамма-излучения от квазаров (гамма-всплеск GRB041219A) на расстояниях около миллиард световых лет, исключили модель “квантовой пены”. Фотоны от удаленных квазаров обязаны были диффундировать в пене пространства-времени, подобно свету, рассеивающемуся при прохождении через туман. Группа Chandra таких рассеяний не обнаружила, что указывает на отсутствие структурности (зернистости) пространства по крайней мере до размеров 10⁻⁴⁸ м. 

Тем не менее, нет никаких причин, по которым пространство-время должно быть абсолютно гладким и надо набраться терпения и ждать прорыва в теории струн или квантовой гравитации.

Комментировать ответ…
Ещё 1 ответ
Ни того и ни другого не существует. Есть поле. Течение поля - течение времени, состояние поля - пространство. Но это не значит, что пространство и время действует как одно целое. У них один "источник". Это можно сравнить с примером атомного реактора. Ядерный (атомный) реактор является источником как тепловой так и электрической энергии. Поле... Читать далее

Ответ — фигня.

Комментировать ответ…
Вы знаете ответ на этот вопрос?
Поделитесь своим опытом и знаниями
Войти и ответить на вопрос
Присоединяйтесь к экспертному сообществу!

Яндекс.Кью — это сервис экспертных ответов на вопросы. Мы объединяем людей, которые хотят делиться знаниями, помогать друг другу и менять мир к лучшему.

Вы тоже можете стать экспертом!

Узнать больше