Ключевое различие между петлевой квантовой гравитацией и теорией струн заключается в том, что петлевая квантовая гравитация не пытается объединить фундаментальные взаимодействия, тогда как теория струн является теоретической попыткой объединить все четыре фундаментальных взаимодействия.
Петлевая квантовая гравитация - это теория, относящаяся к квантовой гравитации и направленная на объединение квантовой механики и общей теории относительности. Теория струн - это теоретическая основа, в которой точечные частицы (физики элементарных частиц) заменены строками с именами объектов D. Четыре фундаментальных взаимодействия, которые обсуждались выше в разделе о ключевых различиях, - это гравитационные взаимодействия, электромагнитные взаимодействия, сильные взаимодействия и слабые взаимодействия.
Что такое петлевая квантовая гравитация?
Петлевая квантовая гравитация - это теория, относящаяся к квантовой гравитации и направленная на объединение квантовой механики и общей теории относительности. Это делается путем включения стандартной модели в рамки случая чистой квантовой гравитации. Мы можем сократить эту теорию до LQG, и она является кандидатом на квантовую гравитацию, где она конкурирует с теорией струн.
Мы можем понимать эту теорию как попытку разработать квантовую теорию гравитации. Мы можем сделать это развитие в зависимости от геометрической формулировки Эйнштейна, где мы не рассматриваем гравитацию как силу. Здесь нам нужно предположить, что теория петлевой квантовой гравитации квантовала пространство и время аналогично квантованию энергии и импульса в квантовой механике. Следовательно, эта теория дает нам указание на пространство-время, где пространство и время кажутся гранулированными и дискретными непосредственно из-за квантования, аналогичного фотонам в квантовой теории электромагнетизма и дискретных энергетических уровней атомов.
Рисунок 01: Детектор частиц CMS
Более того, эта теория постулирует, что структура пространства состоит из конечных петель, сплетенных в тонкую сеть, подобную ткани. Мы называем эти сети спиновыми сетями. Однако само пространство предпочитает атомарную структуру. Существует два исследовательских подхода к этой теории, которые включают более традиционную каноническую петлевую квантовую гравитацию и новую ковариантную петлевую квантовую гравитацию.
Что такое теория струн?
Теория струн - это теоретическая основа, в которой точечные частицы физики элементарных частиц заменены строками имен объектов D. Эта теория может описать распространение струн в пространстве и их взаимодействие друг с другом. Когда дело доходит до больших масштабов, струна имеет тенденцию казаться обычной частицей, имеющей свою массу, заряд и т. д., и мы можем определить их по колебательному состоянию этой струны.
Мы можем заметить, что теория струн рассматривает одно или несколько колебательных состояний струны частиц как соответствующее свойство гравитации, которая является квантово-механической частицей, несущей гравитационную силу. Следовательно, мы можем сказать, что теория струн - это теория квантовой гравитации.
Более того, теория струн вносит свой вклад в достижения математической физики, которые применяются в различных задачах, касающихся физики черных дыр, а также в космологии ранней Вселенной, ядерной физике и т. д.
Если рассматривать историю этой теории, то она впервые появилась в 1960-х годах как теория сильного ядерного взаимодействия. Однако от него отказались в пользу квантовой хромодинамики. Позднее ученые поняли, что основные свойства теории струн делают ее непригодной для ядерной физики, и отнесли к квантовой теории гравитации. Мы можем идентифицировать самую раннюю модель теории струн как бозонную теорию струн. Эта теория включала только бозонные частицы, которая позже была развита в теорию суперструн, указывающую на взаимосвязь или «суперсимметрию» бозонов и фермионов.
В чем разница между петлевой квантовой гравитацией и теорией струн?
Петлевая квантовая гравитация - это теория, относящаяся к квантовой гравитации и направленная на объединение квантовой механики и общей теории относительности. Теория струн - это теоретическая основа, в которой точечные частицы (физики элементарных частиц) заменены строками с именами объектов D. Ключевое различие между петлевой квантовой гравитацией и теорией струн заключается в том, что петлевая квантовая гравитация не пытается объединить фундаментальные взаимодействия, тогда как теория струн представляет собой теоретическую попытку объединить все четыре фундаментальных взаимодействия.
Приведенная ниже инфографика суммирует различия между петлевой квантовой гравитацией и теорией струн в табличной форме.
Резюме – Петлевая квантовая гравитация против теории струн
Ключевое различие между петлевой квантовой гравитацией и теорией струн заключается в том, что петлевая квантовая гравитация не пытается объединить фундаментальные взаимодействия, тогда как теория струн является теоретической попыткой объединить все четыре фундаментальных взаимодействия. Четыре фундаментальных взаимодействия, которые обсуждались выше в разделе о ключевых отличиях, - это гравитационное и электромагнитное взаимодействия, сильное и слабое взаимодействия.
