گرانش کوانتوم حلقه ای LQG | ||||
|
(LQG) که به نام لوپ گراویتی یا هندسه کوانتمی و .. نیز نامیده می شود یک تئوری کوانتمی پیشنهادی برای فضا -زمان است که تلاش دارد نسبیت عمومی را با تئوری به نظر ناسازگار مکانیک کوانتومی ترکیب کند. این تئوری یکی از تئوری هایی است که کوانتم گراویتی کانونی نامیده میشود. ارائه این تئوری با loop quantization همزمان بود. به بیان دیگر این تئوری کوانتم گراویتیی است که در آن، فضاهایی که در آن پدیده های فیزیک اتفاق می افتد کوانتیزه است.
بنابراین LQG یک تئوری پیشنهادی درباره فضا زمان است که با ایده کوانتیزه بودن فضا زمان رشد میکند. این تئوری بسیاری از دیدگاه های نسبیت عمومی را حفظ می کند مثلآ : ثابتهای لورنتز , در حالی که همزمان کوانتیزه بودن فضا و زمان در مقیاس پلانک طبق روش کوانتم مکانیک را نیز به یدک می کشد. به این ترتیب نسبیت عام و مکانیک کوانتمی هر دو میتوانند به عنوان تقریب هایی از گرانش کوانتوم حلقه ای در دامنه عملکرد خود باشند. بنابراین، این تئوری میتواند یکی از تئوری های رقابتی باشد که تلاش میکند این دو مقوله را به یک تئوری برای همه چیز تبدیل کند. اگر چه فیزیک و ریاضی واقع در بدنه این تئوری هم ستیز هستند و معلوم نیست که ایا این تئوری واقعا دو تئوری نام برده را وحدت می بخشد یا خیر! و یا آیا این وحدت بیشتر از انتظار در تئوری القا شده است یا خیر.
این رایج ترین تئوری کوانتم گرانشی نیست و بسیاری از فیزیکدانان با این مسئله مشکلات زیادی دارند. یکی از مواردی که این تئوری را محدود میکند این است که این تئوری وجود ابعاد اضافی اجرام یا بار ذرات را پیش بینی نمی کند؛ مثل تئوری ریسمان حذف گره های اضافی باعث می شود این تئوزی به یک تئوری کوانتمی تبدیل شود و نه چیزی بیشتر از ان.
از دید دانشمندانی که به
Talk:Loop quantum gravity یا Quantum gravity
کوانتم گراویتی لوپ و بر تری طلبی های ان
لوپ کوانتم گراویتی به تنهایی کمتر از تئوری ریسمان برتری طلب بود و صرفا یک تئوری کوانتومی گرانشی بود.
از طرف دیگر به نظر می رسید که تئوری ریسمان نه تنها گرانش بلکه انواع مختلف ماده و انرژی که در فضا زمان واقع است را پیش بینی میکند. بسیاری از محققین تئوری ریسمان معتقدند که کوانتیزه کردن گرانش 3+1 بعد بدون خلق آن غیرممکن است. اما این اثبات نشده است. همچنین این که اجرام خلق شده در تئوری ریسمان دقیقا مشابه اجرام قابل دید هستند نیز هنوز اثبات نشده است.
موفقیتهای اصلی LQG عبارتند از:
1)نوعی کوانتیزه کردن در فضای سه بعدی است با فضای کوانتیزه شده و عملگر های حجمیnonperturbative
2) شامل محاسبات انتروپی یک سیاه چاله نیز می باشد.
3) این یک گرانش پایدار چند منظوره در تئوری ریسمان می باشد.
اگر چه این ادعا ها به صورت جهانی پذیرفته نیستند. از انجا که بسیاری از نتایج کسب شده در حیطه ریاضی فیزیک هستند , تفسیر فیزیکی انها هنوز قابل بحث و اندیشه هستند.
LQG چه برای پالایش گرانش یا هندسه پویا باشد چه نباشد, انتروپی برای نوعی چاله که ممکن است سیاه چاله نباشد اندازه گیری شده است.
باید به خاطر داشت که کوانتم گرانشی مختلفی مثل
یا
نیز بعضی مواقع بنام کوانتم گرانشی از انها یاد شده است.
ناسازگاری بین مکانیک کوانتمئ و نسبیت عمومی
تئوری کوانتمی میدان که بر روی زمینه خمیده مطالعه شده , نشان می دهد که بعضی از اصول تئوریهای کوانتمی میدان قابل اجرا نیستند. به ویژه خلا وقتی که وجود داشته باشد به مسیر دید مشاهده گر در فضا و زمان بستگی خواهد داشت.
از نظر تاریخی, دو دیدگاه در ناسازگاری اشکار تئوری کوانتمی با نسبیت عام الزاما مستقل وجود دارد. اول اینکه ترجمه هندسی نسبیت عام اساسی نیست ولی منتج است. دوم اینکه استقلال از زمینه اساسی است و مکانیک کوانتمی باید با ظاهر امری که زمان از قبل تعیین شده ای ندارد، یکی شود. کوانتم گرانشی تلاشی است برای فرمول بندی کردن یک تئوری کوانتمی مستقل از زمینه یا
. background-independent
یک تئوری کوانتمی مستقل از زمینه میباشد اما فقدان
Topological quantum field theory
درجه ازادی مورد نیاز برای گرانش 1+3 بعدی می باشد.
کوانتیزاسیون لووپ:
در قلب کوانتم گرانشی لووپ یک کوانتیزاسیون غیر اشفته در تئوری
وابر تقارن را همساز ( اصلاح)
gauge theory
انجام شوند که همه اینها برای ارتباط با آن لازوم است.
در یک لووپ کوانتیزاسیون نتیجه کاربرد کوانتیزاسیون
nutshell
در یک جبر غیر کانونی یا C*-algebraic
از مشاهده پذیر های کلاسیک
میباشد. در عوض جبر تولیدی توسط مشاهده پذیرهای
و شار های قدرت میدان یا
spin network
استفاده می شود
field strength fluxes
تکنیک لووپ کوانتیزاسیون بویژه در ارتباط با تئوری کوانتمی میدان که در ان به مدل ارتقا می بخشند موفق می باشد .مطالعه بیشتر تئوری کوانتمی میدان تئوری
state-sum/spin-foam
در 1+3 بعد نامیده می شود
BF theory رود که کوانتیزاسیون موجود گرانشی از تئوری
با قید ها فرمول بندی شود.و امید می
BF theory ثابت لورنتس را محفوظ میدارد بحث کرد. ثابت لورنتس در
که
LQG
اینکه شکسته می شود درست مثل نسبیت عام است. یک ثابت کاسمو لوژی
LQGکمی ظریف تر است چرا که به دینامیک و مسئله زمان یا در نسبیت عام مربوط است و یک چارچوب مقبول محاسباتی برای محاسبه این شرط, problem of time که این دیدگاهها را بیان کند کشف نشده است .این مشکلی است که بسیاری از تئوری های گرانش کوانتمی
میتواند در cosmological constant
LQG
با جابجایی گروه لورنتس با گروه کوانتم مربوطه حاصل شود.