Competição da teoria da corda: o que é looping?

A teoria de corda maior concorrente, a introspecção chave circuito da gravidade quântica é que você pode descrever o espaço como um campo- em vez de um monte de pontos, o espaço é um monte de linhas. o laço na gravidade quântica em loop tem a ver com o fato de que como você vê essas linhas de campo (que não tem que ser linhas retas, é claro), que pode fazer um loop ao redor e através do outro, criando um rede de spin.

Ao analisar essa rede de feixes de espaço, você pode supostamente extrair resultados que são equivalentes às leis conhecidas da física.

A fundação da LQG ocorreu em 1986, quando Abhay Ashtekar reescreveu a relatividade geral como uma série de linhas de campo em vez de uma grade de pontos. O resultado acaba por não só para ser mais simples do que a abordagem anterior, mas é semelhante a uma teoria de calibre.

Há um problema, porém: teorias calibre são teorias dependentes de fundo (eles são inseridos em uma estrutura espaço-tempo fixo), mas isso não vai funcionar, porque as próprias linhas de campo representam a geometria do espaço. Você não pode ligar a teoria para o espaço se o espaço já faz parte da teoria!

Para prosseguir, os físicos que trabalham nesta área tinha de olhar para a teoria do campo quântico de uma forma totalmente nova para que ele pudesse ser abordado em um ambiente independente de fundo. Grande parte deste trabalho foi realizado por Ashtekar, Lee Smolin, Ted Jacobson, e Carlo Rovelli, que pode razoavelmente ser considerado entre os pais da gravidade quântica em loop.

Como LQG desenvolvido, ficou claro que a teoria representou uma rede de contacto feixes espaço quântica, muitas vezes chamado de “átomos” de espaço. O fracasso das tentativas anteriores para escrever uma teoria quântica da gravidade era que o espaço-tempo foi tratado como contínua, em vez de ser em si quantizado.

A evolução dessas conexões é o que fornece a estrutura dinâmica do espaço (embora ainda tem que ser provado que gravidade quântica em loop realmente reduz as mesmas previsões como as dadas pela relatividade).

Cada átomo de espaço pode ser representada com um ponto (denominado nó) Em um certo tipo de grade. A grade de todos esses nós e as conexões entre eles, é chamado de rede de spin. (Redes de spin foram originalmente desenvolvido pela Oxford físico Roger Penrose na década de 1970).

O gráfico em torno de cada nó pode alterar localmente ao longo do tempo, como mostrado nesta figura (que mostra o estado inicial [a] e o novo estado em que se transforma em [b]). A ideia é que a soma total dessas mudanças vai acabar combinando as previsões do espaço-tempo suaves da relatividade em escalas maiores. (Essa última parte é a parte principal que ainda tem de ser provado.)

Agora, quando você olha para estas linhas e imaginá-los em três dimensões, existem as linhas dentro do espaço - mas essa é a maneira errada de pensar nisso. Em LQG, a rede de spin com todos esses nós e linhas de grade, toda a rede de spin, é na verdade o próprio espaço. A configuração específica da rede spin é a geometria do espaço.

A análise dessa rede de unidades quânticas de espaço pode resultar em mais de físicos para negociar, porque estudos recentes indicaram que as partículas de modelo padrão pode ser implícita na teoria. Este trabalho tem sido amplamente lançada pela Fotini Markopoulou e trabalhar pela australiana Sundance O. Bilson-Thompson.

No modelo de Bilson-Thompson, os laços podem trançar em conjunto de uma forma que poderia criar as partículas, tal como indicado nesta figura. (Estes resultados permanecem inteiramente teórico, e ele continua a ser visto como eles funcionam no quadro LQG maior como ele se desenvolve, ou se eles têm qualquer significado físico.)