De twee beste theorieën die we vandaag in de natuurkunde hebben - het standaardmodel en de algemene relativiteitstheorie - zijn onderling onverenigbaar; loop quantum gravity (LQG) is een van de beste voorstellen om ze op een consistente manier te combineren.
Algemene relativiteitstheorie is een theorie van de ruimtetijd, maar het is geen kwantumtheorie. Omdat het universum op zoveel manieren lijkt te worden gekwantificeerd, is een benadering om GR uit te breiden het kwantificeren van ruimtetijd ... op de een of andere manier. In LQG bestaat ruimte uit een netwerk van gekwantiseerde lussen van zwaartekrachtvelden (zie waar de naam vandaan komt?), Die spin-netwerken worden genoemd (en die na verloop van tijd spin-schuim worden). De kwantisering is op de Planck-schaal (zoals je zou verwachten). LQG en snaartheorie - misschien wel de bekendste theorieën die zowel dieper willen gaan als het standaardmodel en de algemene relativiteitstheorie omvatten - verschillen op veel manieren; een van de meest voor de hand liggende is dat LQG geen extra afmetingen introduceert. Nog een groot verschil: snaartheorie heeft tot doel alle krachten te verenigen, LQG niet (hoewel materie wel inbegrepen is).
Beginnend met de Einstein-veldvergelijkingen van GR, schopte Abhay Ashtekar in 1986 van LQG en in 1988 bouwden Carlo Rovelli en Lee Smolin voort op het werk van Ashtekar om de lusrepresentatie van kwantum-algemene relativiteit te introduceren. Sindsdien is er veel vooruitgang geboekt en tot nu toe zijn er geen fatale gebreken ontdekt. LQG heeft echter een aantal problemen; misschien wel het meest frustrerende is dat we niet weten of LQG GR wordt als we overschakelen van de (gekwantiseerde) Planck-schaal naar de (continuüm) schaal waarop onze experimenten en waarnemingen worden gedaan.
OK, dus hoe zit het met daadwerkelijke tests van LQG, weet je, zoals in het laboratorium of met telescopen?
Welnu, er zijn enkele potentiële tests ... zoals of de lichtsnelheid inderdaad constant is, en onlangs rapporteerde het Fermi-telescoopteam de resultaten van zo'n test (resultaat? Geen duidelijk teken van LQG).
Wil je meer weten? Er is veel materiaal gratis beschikbaar op internet, van gemakkelijk te lezen als Quantum Foam en Loop Quantum Gravity en Lee Smolin's Loop Quantum Gravity, tot introducties voor niet-experts zoals Abhay Ashtekar's Gravity and the Quantum, tot recensies zoals Carlo Rovelli's Loop Quantum Zwaartekracht, naar dit artikel over een poging om enkele waarnemingsresultaten uit te leggen met behulp van lusquantumzwaartekracht (Loop Quantum Gravity en Ultra High Energy Cosmic Rays).
Zoals je zou verwachten, heeft Space Magazine verschillende artikelen over, of met welke functie, de kwantumzwaartekracht van de lus; hier is een selectie Wat was voor de oerknal? Een identiek, omgekeerd universum, vóór de oerknal? En vóór de oerknal.
Bron: Wikipedia
