Tweeter button Facebook button Youtube button

Квантовая гравитация. Изощренные эффекты

27/07/2012
By

print
Схематичное изображение петлевой квантовой гравитации, согласно которой пространство и время состоят из квантовых ячеек, соединенных друг с другом определенным образом. Фото с сайта wikimedia.org.

Схематичное изображение петлевой квантовой гравитации, согласно которой пространство и время состоят из квантовых ячеек, соединенных друг с другом определенным образом. Фото с сайта wikimedia.org.

Профессор Ричард Вудард из Университета Флориды (США) выяснил, как влияет квантовая гравитация на взаимодействие заряженных частиц, и какие выводы можно сделать, если учесть вклад гравитации в уравнениях Максвелла

Он рассказал в ФИАНе во время Гинзбурговской конференции по физике о весьма изощренных эффектах, возможность существования которых ранее не принималась во внимание.

Гравитация - одно из фундаментальных взаимодействий, согласно которому все имеющие массу тела испытывают притяжение друг к другу. В случае планет и звёзд гравитационная сила становится определяющей. В случае с элементарными частицами гравитация вносит, казалось бы, чисто символический вклад. Однако когда речь идет о квантовых явлениях и их масштабах, даже «символический» вклад может привести к интересным тонким эффектам. Это и показал в своей работе Ричард Вудард.

Основным инструментом профессора Вударда была техника Швингера-Келдыша. Известный российский физик, сотрудник ФИАН, академик Леонид Келдыш и американский физик Джулиус Швингер параллельно предложили эту технику в конце 50-х годов ХХ столетия. По своему назначению методика позволяет вычислять средние значения параметров, наблюдаемых в физических экспериментах, которые выходят за рамки экспериментов по рассеянию (столкновению) частиц. Используя эту технику, Ричард Вудард рассчитал вклад гравитационного поля в электростатический потенциал от точечного неподвижного заряда, а если точнее, то выяснил, каким образом закон Кулона модифицируется за счет вклада гравитационного поля.

«Квантовое гравитационное поле проявляется здесь в виде очень малой поправки, - рассказал профессор Ричард Вудард во время Гинзбурговской конференции по физике, прошедшей в ФИАНе с 28 мая по 2 июня 2012 года. - Она пропорциональна произведению энергии взаимодействия двух электрических зарядов и очень малой гравитационной постоянной».

Однако если вклад гравитации в кулоновское взаимодействие выливается в виде безобидной малой поправки, то концептуальный вклад квантовой гравитации в теорию электромагнетизма, структурированную Максвеллом в его знаменитых уравнениях, проявляется интереснее.

Из преобразованных с учетом гравитационного вклада уравнений Максвелла можно сделать вывод о возможности распространения частиц со скоростями больше скорости света. Например, фотоны, согласно классической электродинамике, летят со скоростью света, но с учетом вклада гравитационного поля в закон распространения фотонов возникает слабый эффект увеличения их скорости, что в достаточно вольном изложении можно назвать нарушением причинности или «машиной времени».

Аргумент против этого находится в определении понятия скорости света. В данном случае скорость света является не универсальной постоянной, а своего рода функцией расстояния между зарядами. Тогда в приближенном смысле можно сказать, что скорость света на очень близких к заряду расстояниях, на которых ее измерение вряд ли является принципиально возможным, становится существенно отличной от привычной скорости света, в то время как на больших расстояниях этот эффект ничтожно мал.

«О машинах времени здесь, конечно, говорить нельзя, - прокомментировал результаты расчетов профессора Вударда ведущий научный сотрудник сектора теории элементарных частиц ФИАН, доктор физико-математических наук Андрей Барвинский, - но сам по себе эффект очень тонкий и в чем-то привлекательный. Дело в том, что это один из немногих эффектов, который можно просчитать до конца. Как правило, расчет и анализ большинства интересных и важных задач в области квантовой гравитации, к сожалению, осуществить напрямую невозможно. Это связано с тем, что либо математические методы в этой области пока плохо развиты, либо при расчете фигурируют внутренние существенные противоречия на чисто квантовом уровне. А это один из достаточно несложных расчетов, который доведен до конца и, несмотря на небезупречную интерпретацию, приводит к конкретному результату, мотивирующему дальнейшие исследования».

ИсточникиАНИ «ФИАН-информ» km.ru

Tags: ,

4 Responses to Квантовая гравитация. Изощренные эффекты

  1. admin
    admin on 27/07/2012 at 13:40

    Самое интересное в том, что на очень малых дистанциях гравитация переходит в сильное взаимодействие. Это связано с тем, что протоны, нейтроны, электроны - не точечные образования. Точные решения представлены здесь http://victorpetrov.ru/viktor-petrov-o-kvantovojj-gravitacii-i-temnojj-materii.html 5.2.Устойчивость протона. Квантовые эффекты гравитации

    • Лариса on 27/07/2012 at 18:25

      "Самое интересное в том, что на очень малых дистанциях гравитация переходит в сильное взаимодействие" Это интересная мысль! В самом деле, почему это все решили, что гравитационной взаимодействие элементарных частиц ничтожно мало?А может быть и вообще существует одно - единое взаимодействие, проявляющее себя по разному в разных условиях? И почему взаимодействий четыре? А вот, к примеру, антигравитация темной энергии, чем не пятое взаимодействие?

      • admin
        admin on 27/07/2012 at 22:23

        Ларочка, зачем нам пятое взаимодействие, когда мы уже привели сильное к гравитационному. Всего осталось три: Гравитация, электромагнитное и слабое. Электрослабое уже есть. Вообще говоря, великое объединение уже случилось. Но очень хочется, чтобы среди взаимодействий осталась одна гравитация. Это мне так хочется. Что там на самом деле - еще предстоит выяснить.

         

        • Лариса on 29/07/2012 at 21:17

          Вы правы с объединением! В сущности, природа нам демонстрирует уникальную гармонию, где нет никаких противоречий и все взаимодействия тесно связаны и переплетены. Можем ли мы сегодня поставить эксперимент, изучающий какое-либо одно взаимодействие, полностью исключив влияние других взаимодействий? Конечно же нет и поэтому подход к изучению должен быть всесторонний, комплексный. Но пока мы занимаемся лишь частностями, тогда как целое от нас по прежнему ускользает.

Ответить на admin Отмена ответа

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

amplifier for 8 speakers

ПОПУЛЯРНЫЕ

В началоВ начало
sonos multi-room music system zonebridge br100 sonos multi room music system zoneplayer zp120 + zp90 sonos multi-room music system zone bridge br100 box multi room speaker system airplay apple multi room speaker system