Шаг к квантовой гравитации
Решение уравнений Эйнштейна с использованием величин, применимых ко всем пространственным и временным координатам, может позволить физикам в конечном итоге найти своего «белого кита»: квантовую теорию гравитации. В новой статье в The European Physical Journal H Дональд Солсбери из Остин-колледжа в Шермане, США, объясняет, как Питер Бергманн и Артур Комар впервые предложили способ приблизиться к этой цели на один шаг, используя методы Гамильтона-Якоби. Они возникли при изучении движения частиц, чтобы получить полный набор решений из одной функции положения частицы и констант движения.
В общей теории относительности Эйнштейна гравитация возникает, когда массивный объект искажает ткань пространства-времени подобно тому, как мяч погружается в кусок натянутой ткани. Решение уравнений Эйнштейна с использованием величин, применимых ко всем пространственным и временным координатам, может позволить физикам в конечном итоге найти своего «белого кита»: квантовую теорию гравитации.
В новой статье в The European Physical Journal H Дональд Солсбери из Остин-колледжа в Шермане, США, объясняет, как Питер Бергманн и Артур Комар впервые предложили способ приблизиться к этой цели на один шаг, используя методы Гамильтона-Якоби. Они возникли при изучении движения частиц, чтобы получить полный набор решений из одной функции положения частицы и констант движения.
Три из четырех фундаментальных сил — сильная, слабая и электромагнитная — действуют как в обычном мире нашего повседневного опыта, моделируемом классической физикой, так и в призрачном мире квантовой физики. Однако возникают проблемы при попытке применить четвертую силу, гравитацию, к квантовому миру. В 1960-х и 1970-х годах Питер Бергманн из Сиракузского университета в Нью-Йорке и его коллеги осознали, что для того, чтобы когда-нибудь согласовать общую теорию относительности Эйнштейна с квантовым миром, им необходимо найти величины для определения событий в пространстве и времени, применимые ко всем явлениям. Им удалось это сделать с помощью методов Гамильтона-Якоби.
Это контрастирует с подходами других исследователей, в том числе с подходом Джона Уилера и Брайса ДеВитта, которые считали важным только найти количество пространства, применимое ко всем системам отсчета. Исключая время, их решения приводят к двусмысленности в том, как развивается время, что известно как проблема времени.
Солсбери заключает, что, поскольку подход Бергманна и его коллег разрешает двусмысленность в том, как развивается время, их подход заслуживает большего признания со стороны тех, кто исследует возможную теорию квантовой гравитации.
