Προς μια θεωρία των πάντων

3) Η κβαντική βαρύτητα βρόχων

Εκτός από την θεωρία των χορδών υπάρχει και ένα άλλο πρωτοποριακό σύνολο ιδεών που ανήκει στην οικογένεια της κανονικής κβαντικής βαρύτητας και το οποίο φαίνεται να ενοποιεί τη γενική σχετικότητα με την κβαντομηχανική. Το όνομα της θεωρίας είναι κβαντική βαρύτητα βρόχων ή αλλιώς κβαντική γεωμετρία.

Σε αυτήν, η συγχώνευση της σχετικότητας με την κβαντομηχανιή επιτυγχάνεται με την ιδέα ότι ο χώρος αποτελείται από μικρούς κινητούς βρόχους. Έχουμε αναφέρει ότι σύμφωνα με την γενική σχετικότητα η βαρυτική δύναμη οφείλεται στην καμπύλωση του χωροχρόνου. Αν αποδείξουμε ότι δεν μπορούμε να χωρίζουμε επ’ άπειρον το χωροχρόνο τότε ο χωροχρόνος (και μαζί με αυτόν η βαρυτική δύναμη) θα είναι κβαντισμένος. Αυτή η υπόθεση αποτελεί τη βασική ιδέα της κβαντικής βαρύτητας βρόχων. Τελικά οι φυσικοί οδηγήθηκαν στο συμπέρασμα ότι ο χώρος είναι όντως κβαντισμένος και αποτελείται από μικρούς κύβους (κβάντα χώρου) που έχουν μήκος ακμής το μήκος Planck και όγκο, τον όγκο Planck ενώ κάθε κβάντο χρόνου αντιστοιχεί περίπου σε ένα χρόνο Planck.

κβαντική βαρύτητα βρόχων

Η κλίμακα Planck αποτελεί το όριο της ανθρώπινης γνώσης καθώς πέρα από αυτήν την κλίμακα, έννοιες όπως ο χωροχρόνος και η βαρύτητα καταρρέουν. Με άλλα λόγια περιγράφει μία εποχή αμέσως μετά την Μεγάλη Έκρηξη όπου όλες οι δυνάμεις ήταν ενοποιημένες.

Όμως αυτό δεν σημαίνει ότι ο χώρος απλά αποτελείται από έναν τεράστιο αριθμό μικροσκοπικών κύβων, όπως ένα ψηφιδωτό. Η απάντηση είναι πολύ πιο δύσκολη και αδύνατον να περιγραφεί χωρίς τη χρήση μαθηματικών.

Η κβαντική βαρύτητα βρόχων παρουσιάζει σημαντικά πλεονεκτήματα σε σχέση με τη θεωρία των χορδών. Πρώτον δεν εισάγονται επιπλέον διαστάσεις (εκτός των τεσσάρων γνωστών) ούτε και υπερσυμμετρικά σωματίδια. Ακόμα η κβαντική βαρύτητα βρόχων μας έχει απαλλάξει από κάποιους απειρισμούς. Δεύτερον μας δίνει την δυνατότητα πειραματικής επαλήθευσης. Τελικά φαίνεται ότι η κβαντική βαρύτητα βρόχων πληρεί και τις δύο προϋποθέσεις που απαιτούνται για να θεωρηθεί μία θεωρία αξιόπιστη.

Συμπερασματικά για τις δύο θεωρίες πρέπει να πούμε ότι ενώ η θεωρία των χορδών περιγράφει με μεγάλη ακρίβεια την δομή της ύλης, δεν μπορεί να περιγράψει το χώρο στον οποίο εξελίσσονται. Από την άλλη η κβαντική βαρύτητα βρόχων περιγράφει το χώρο αλλά δεν μπορεί να περιγράψει την ύλη. Τελικά μόνο ο χρόνος θα δείξει αν κάποια από τις δύο θεωρίες είναι μία θεωρία των Πάντων.

 

Τέλος άρθρου.
Αν θέλετε μεταβείτε σε προηγούμενη ενότητα:
Σφάλμα. Ο περιηγητής σας θα έπρεπε να δείχνει περιεχόμενο flash. Για να το δείτε παρακαλούμε εγκαταστείστε / ενεργοποιήστε το flash player.

Get Adobe Flash player

1 Η ασυμβατότητα της σχετικότητας με την κβαντομηχανική
2 Η θεωρία των χορδών
3 Η κβαντική βαρύτητα βρόχων