Et skridt mod kvantetyngdekraften

I Einsteins generelle relativitetsteori opstår tyngdekraften, når en massiv genstand forvrænger rumtidens stof, som en kugle synker ned i et stykke strakt stof. At løse Einsteins ligninger ved at bruge mængder, der gælder på tværs af alle rum- og tidskoordinater, kunne gøre det muligt for fysikere til sidst at finde deres "hvide hval":en kvanteteori om tyngdekraften.

I en ny artikel i The European Physical Journal H , Donald Salisbury fra Austin College i Sherman, USA, forklarer, hvordan Peter Bergmann og Arthur Komar først foreslog en måde at komme et skridt tættere på dette mål ved at bruge Hamilton-Jacobi-teknikker. Disse opstod i studiet af partikelbevægelse for at opnå det komplette sæt af løsninger fra en enkelt funktion af partikelposition og bevægelseskonstanter.

Tre af de fire fundamentale kræfter – stærke, svage og elektromagnetiske – holder sig under både den almindelige verden af ​​vores hverdagserfaring, modelleret af klassisk fysik, og kvantefysikkens uhyggelige verden. Problemer opstår dog, når man forsøger at anvende den fjerde kraft, tyngdekraften, på kvanteverdenen. I 1960'erne og 1970'erne erkendte Peter Bergmann fra Syracuse University, New York og hans medarbejdere, at for en dag at forene Einsteins generelle relativitetsteori med kvanteverdenen, var de nødt til at finde mængder til at bestemme begivenheder i rum og tid, der gjaldt på tværs af alle referencerammer. Det lykkedes dem ved at bruge Hamilton-Jacobi-teknikkerne.

Dette er i modsætning til andre forskeres tilgange, herunder John Wheeler og Bryce DeWitt, som mente, at det kun var vigtigt at finde rummængder, der gjaldt på tværs af alle referencerammer. Ved at udelukke tid resulterer deres løsninger i uklarheder i den måde, tiden udvikler sig på, som er kendt som tidens problem.

Salisbury konkluderer, at fordi Bergmanns og associeredes tilgang løser tvetydigheden i den måde, tiden udvikler sig på, fortjener deres tilgang mere anerkendelse af dem, der udforsker en eventuel teori om kvantetyngdekraft. + Udforsk yderligere

Hvordan ser en kvantepartikel verden?