Kľúčový rozdiel medzi slučkovou kvantovou gravitáciou a teóriou strún je v tom, že slučková kvantová gravitácia sa nepokúša zjednotiť základné interakcie, zatiaľ čo teória strún je teoretickým pokusom zjednotiť všetky štyri základné interakcie.
Slučková kvantová gravitácia je teória, ktorá spadá pod kvantovú gravitáciu a jej cieľom je spojiť kvantovú mechaniku a všeobecnú teóriu relativity. Teória strún je teoretický rámec, v ktorom sú bodové častice (časticovej fyziky) nahradené strunami názvov objektov D. Štyri základné interakcie, o ktorých sa diskutuje vyššie v časti o kľúčových rozdieloch, sú gravitačné interakcie, elektromagnetické interakcie, silné interakcie a slabé interakcie.
Čo je slučková kvantová gravitácia?
Slučková kvantová gravitácia je teória, ktorá spadá pod kvantovú gravitáciu a jej cieľom je spojiť kvantovú mechaniku a všeobecnú teóriu relativity. To sa deje prostredníctvom začlenenia štandardného modelu do rámca prípadu čistej kvantovej gravitácie. Túto teóriu môžeme skrátiť ako LQG a je kandidátom na kvantovú gravitáciu, kde konkuruje teórii strún.
Túto teóriu môžeme chápať ako pokus o vyvinutie kvantovej teórie gravitácie. Tento vývoj môžeme urobiť v závislosti od Einsteinovej geometrickej formulácie, kde gravitáciu nepovažujeme za silu. Tam musíme predpokladať, že teória slučkovej kvantovej gravitácie kvantovala priestor a čas analogicky ako kvantovanie energie a hybnosti v kvantovej mechanike. Preto nám táto teória dáva náznak časopriestoru, kde sa priestor a čas javia zrnité a diskrétne priamo vďaka kvantizácii, ktorá je podobná fotónom v kvantovej teórii, pokiaľ ide o elektromagnetizmus a diskrétne energetické hladiny atómov.
Obrázok 01: CMS Particle Detector
Táto teória navyše predpokladá, že štruktúra priestoru pozostáva z konečných slučiek votkaných do jemnej siete podobnej látke. Tieto siete nazývame spinové siete. Samotný priestor však preferuje atómovú štruktúru. Pre túto teóriu existujú dva výskumné prístupy, ktoré zahŕňajú tradičnejšiu kanonickú slučkovú kvantovú gravitáciu a novú kovariantnú slučkovú kvantovú gravitáciu.
Čo je teória strún?
Teória strún je teoretický rámec, v ktorom sú bodové častice časticovej fyziky nahradené reťazcami s názvami objektov D. Táto teória môže opísať šírenie strún priestorom a ich vzájomné interakcie. Pokiaľ ide o väčšie váhy, struna má tendenciu javiť sa ako obyčajná častica, ktorá má svoju hmotnosť, náboj atď.a môžeme ich určiť prostredníctvom vibračného stavu tejto struny.
Môžeme pozorovať, že teória strún považuje jeden alebo viacero vibračných stavov časticovej struny za vlastnosť zodpovedajúcu gravitácii, čo je kvantovo mechanická častica nesúca gravitačnú silu. Preto môžeme povedať, že teória strún je teóriou kvantovej gravitácie.
Teória strún navyše prispieva k pokroku v matematickej fyzike, ktorá sa uplatňuje pri rôznych problémoch fyziky čiernych dier, ako aj v kozmológii raného vesmíru, jadrovej fyzike atď.
Keď uvažujeme o histórii tejto teórie, prvýkrát sa objavila v 60. rokoch minulého storočia ako teória silnej jadrovej sily. Od nej sa však upustilo v prospech kvantovej chromodynamiky. Neskôr vedci pochopili, že hlavné vlastnosti teórie strún ju robia nevhodnou pre jadrovú fyziku a boli priradení ku kvantovej teórii gravitácie. Najskorší model teórie strún môžeme identifikovať ako bosonickú teóriu strún. Táto teória zahŕňala iba bozónové častice, z ktorej sa neskôr vyvinula teória superstrun, ktorá naznačovala vzťah alebo „supersymetriu“bozónov a fermiónov.
Aký je rozdiel medzi slučkovou kvantovou gravitáciou a teóriou strún?
Slučková kvantová gravitácia je teória, ktorá spadá pod kvantovú gravitáciu a jej cieľom je spojiť kvantovú mechaniku a všeobecnú teóriu relativity. Teória strún je teoretický rámec, v ktorom sú bodové častice (časticovej fyziky) nahradené strunami názvov objektov D. Kľúčový rozdiel medzi slučkovou kvantovou gravitáciou a teóriou strún je v tom, že slučková kvantová gravitácia sa nepokúša zjednotiť základné interakcie, zatiaľ čo teória strún je teoretickým pokusom o zjednotenie všetkých štyroch základných interakcií.
Nižšie uvedená infografika sumarizuje rozdiely medzi slučkovou kvantovou gravitáciou a teóriou strún v tabuľkovej forme.
Zhrnutie – slučková kvantová gravitácia vs teória strún
Kľúčový rozdiel medzi slučkovou kvantovou gravitáciou a teóriou strún je v tom, že slučková kvantová gravitácia sa nepokúša zjednotiť základné interakcie, zatiaľ čo teória strún je teoretickým pokusom o zjednotenie všetkých štyroch základných interakcií. Štyri základné interakcie, ktoré sú diskutované vyššie v sekcii o kľúčových rozdieloch, sú gravitačné a elektromagnetické interakcie, silné a slabé interakcie.
