Wikiprojekt:SKFiz/brudnopis/Kwantowa grawitacja pętlowa
Z Wikipedii, wolnej encyclopedia
Pętlowa kwantowa grawitacja (LQG od ang. Loop Quantum Gravity) to teoria próbująca opisać kwantowe własności grawitacji. Jest to ponadto teoria kwantowej przestrzeni i kwantowego czasu - jako że z ogólnej teorii względności wiadomo, że grawitacja wyraża się poprzez geometrię czasoprzestrzeni. LQG jest wynikiem zastosowania metod kwantyzacji kanonicznej do ogólnej teorii względności wyrażonej w zmiennych Ashtekara.
Jednym z głównych wyników pętlowej kwantowej grawitacji jest obraz fizycznej czasoprzestrzeni, w której przestrzeń jest ziarnista. Ziarnistość jest bezpośrednią konsekwencją kwantyzacji wielkości geometrycznych, takich jak powierzchnia czy objętość. Ziarnistość ta ma naturę analogiczną do cząstkowej interpretacji fotonów w elektrodynamice kwantowej lub dyskretne poziomy energii atomów. Jednakże w tym przypadku to przestrzeń (objętość) i geometria (powierzchnia) jest dyskretna.
Z punktu widzenia LQG przestrzeń to bardzo gęsto utkana tkanina - sieć, której oka (pętle) są jednakże skończenie małe. Ta sieć nazywana jest siecią spinową s. Ewolucja takiej sieci w czasie nazywana jest pianą spinową. Przewiduje się, że rozmiary tej sieci są rzędu Długości Plancka, czyli około metra. Zgodnie z LQG odległości mniejsze niż skala Placka nie mają fizycznego znaczenia - podobnie jak nie da się opisywać momentów pędu mniejszych niż
lub ładunków mniejszych niż elementarny.
W ramach pętlowa kwantowa grawitacja prowadzone są obecnie badania w wielu kierunkach przez około 50 grup badawczych na świecie.[1] Wszystkie projekty bazują na tych samych fizycznych założeniach oraz tym samym matematycznym opisie kwantowej przestrzeni. Na szczególną uwagę zasługują dwie gałęzie badań: tradycyjna kanoniczna pętlowa grawitacja kwantowa oraz kowariantna pętlowa grawitacja kwantowa, nazywana też teorią pian spinowych.
Badane są potencjalne fizyczne skutki pętlowej kwantyzacji czasoprzestrzeni. Wśród badań tych najbardziej rozwinięty jest model powstały przez zastosowanie LQG do kosmologi, nazywany kwantową pętlową kosmologią (LQC, ang. Loop Quantum Cosmology). LQC bada fizykę bardzo wczesnych etapów rozwoju Wszechświata - okolic Wielkiego Wybuchu. Najbardziej spektakularnym rezultatem jest to, że ewolucja Wszechświata może być przedłużona poza Wielki Wybuch. Sam Wielki Wybuch zastąpiony jest w LQC przez zjawisko nazywane "Wielkim Odbiciem" (ang. Big Bounce).