Почему так сложно объединить Общую теорию относительности и Квантовую физику?

169
2
0
28 апреля
01:17
Фотография: hi-news.ru
апрель
2016

Квантовая механика - это математическая теория описывающая математические свойства таких эфемерных объектов, как волновые функции. К физике она не имеет отношения. Скорее всего, вы имели ввиду не квантовую механику, а квантовую теорию поля.

Квантовая теория поля - это полевой подход к описанию трёх фундаментальных взаимодействий. Иначе говоря, в нём утверждается, что есть поля - электрослабое и сильное - существующие в нашем четырёхмерном пространстве-времени. Эти поля можно квантовать, изучать их свойства и симметрии, из которых и получаются все законы нашего мира.

Общая теория относительности - это принципиально не полевой подход к описанию гравитации. В нём говорится, что гравитация - это не какое-то там поле, а это геометрия самого пространства-времени. Расширение/сжатие пространства-времени мы и называем гравитацией. 

Сложность возникает именно из-за того, что эти два подхода принципиально различны: в одном из них взаимодействие - это поле на фоне пространства-времени, в другом - это само свойство пространства времени. В одном из них вам нужно проквантовать поле на фоне пространства-времени, в другом - само пространство-время. 

Другая сторона состоит в том, что характерные энергии гравитации - очень низкая. Т.е. если квантовые эффекты, скажем, электрослабого поля можно заметить легко (например, бета-распад и т.д.), то квантовые эффекты гравитации пока не обнаружены (т.е. гравитона пока никто не видел). Поэтому с точки зрения эксперимента, теоретикам пока неясно с чем всё-таки работать.

3
1
август
2016

Потому что Общая теория относительность (ОТО) говорит, что гравитация это не что иное как само пространство-время. И в рамках ОТО есть уравнения, описывающие динамику этого пространства-времени. То есть его изменения.

А все другие теории, в том числе и квантовые, предполагают что пространство-время неизменно. С одними раз и навсегда данными свойствами. Вся физика грубо говоря описывается в форме f=x(t) как в школе учили. Но в ОТО переменная t теряет смысл!!! Все рушится!!!

0
0
Если вы знаете ответ на этот вопрос и можете аргументированно его обосновать, не стесняйтесь высказаться
Ответить самому
Выбрать эксперта