Gravitație cuantică

De la Wikipedia, enciclopedia liberă
Salt la: Navigare, căutare
CMS Higgs-event.jpg
Cosmologie fizică
Galaxies of the Infrared Sky .jpg
Subiecte legate

Portal:Astronomie

Gravitația cuantică este o ramură a fizicii teoretice care are ca obiectiv unificarea mecanicii cuantice cu relativitatea generală, încercând astfel să explice interacțiunea gravitațională din punct de vedere cuantic.

Teoria trebuie să fie în măsură să intuiască rezultatul situațiilor în care atât efectele cuantice, cât și gravitatea, sunt importante (doar la scara Planck, cu excepția cazului în care alte teorii, precum cea a Multiversului, sunt corecte). Motivul cuantificării gravitației vine de la succesul remarcabil al aplicării principiilor teoriei cuantice la celelalte trei interacțiuni fundamentale (forța tare, forța slabă, electromagnetismul). Deși unele teorii ale gravitației cuantice precum teoria corzilor și așa-numitele teorii ale totului, care unifică gravitația cu celelalte forțe fundamentale, alte teorii, precum teoria gravitației cuantice în bucle, doar încearcă să cuantifice câmpul gravitațional, fără să-l lege de celelalte forțe fundamentale.

Fenomenele fizice observate la începutul secolului 21 pot fi descrise bine fie de mecanica cuantică, fie de teoria relativității generale, fără a fi nevoie de ambele. Acest fenomen se datorează scării la care acționează fiecare teorie. Efectele cuantice sunt de obicei importante doar pentru particulele foarte mici, nedepășind mărimea moleculelor tipice. Efectele relativiste, pe de altă parte, apar la scară macroscopică, cum ar fi stelele. (Câmpurile gravitaționale ale planetelor pot fi bine descrise de gravitația liniarizată). Există o insuficiență a dovezilor experimentale cu privire la gravitația cuantică, și fizica clasică poate descrie, într-un mod adecvat, efectele gravitației observate într-un interval de peste 50 de ordine de mărime de masă, adică pentru mase de la aproximativ 10-23 la 1030 kg.

Deși nu există o descriere cuantică a gravitației, este posibilă determinarea comportamentulului unui obiect cuantic în prezența gravitației. Prezicerea mișcării unei particule într-un câmp gravitațional (se consideră gravitația newtoniană, suficient de precisă la această scară) este un exercițiu clasic pentru studenți. Se arată că nivelurile energiei potențiale gravitaționale sunt bine cuantificate, chiar dacă gravitatea în sine nu este.

Experimentul de atunci a fost condus de Valeri Nesvijevski și arată că neutronii au fost găsiți pe traiectoriile prezise de mecanica cuantică.

Chiar și încercarea de a cuantifica teoria clasică a gravitației liniarizate a întâmpinat numeroase dificultăți matematice - gravitația cuantică este non-renormalizabilă. Situația este agravată de faptul că experimentele directe în domeniul gravitației cuantice sunt greu realizabile din cauza tehnologiilor moderne din cauza caracterului prea slab a interacțiunii gravitaționale.

Legături externe[modificare | modificare sursă]