I en banbrytande utveckling har Jonathan Oppenheim vid University College London föreslagit en ny teoretisk ram som syftar till att förena kvantmekanik och klassisk gravitation, vilket kringgår behovet av en teori om kvantgravitation. Oppenheims tillvägagångssätt tar en unik väg genom att koppla samman gravitationen med den kvantmekaniska världen genom en stokastisk eller slumpmässig mekanism, vilket gör att gravitationen kan förbli klassisk.
I årtionden har fysiker brottats med att förena Albert Einsteins allmänna relativitetsteori, som beskriver gravitation, med kvantteorin, som omfattar allt annat inom fysiken. Den grundläggande utmaningen ligger i det faktum att kvantteorin antar en fast plats-tid, medan den allmänna relativitetsteorin hävdar att plats-tiden dynamiskt förändras som svar på massiva objekt.
De flesta försöken att förena dessa teorier har fokuserat på tanken att vår nuvarande förståelse av gravitation är ofullständig och att en kvantifierad beskrivning är nödvändig. Detta har lett till undersökningar av strängteori och slingkvantgravitation. Men experimentella tester för dessa idéer är extremt svåra, vilket gör att en teori om kvantgravitation fortfarande är svåråtkomlig.
Oppenheims tillvägagångssätt avviker från jakten på kvantgravitation och utforskar istället möjligheten att koppla samman kvantmekanik och allmän relativitet utan att kränka grundläggande principer. Tidigare försök att göra en sådan koppling stötte på hinder, eftersom de byggde på antagandet om en omvändbar koppling mellan den kvantmekaniska och gravitationella världen. Oppenheim ifrågasätter detta antagande och föreslår att kopplingen kan vara stokastisk, vilket möjliggör en rad olika möjligheter istället för definitiva förutsägelser.
Genom att bygga på denna koncept utvecklar Oppenheim en ny stokastisk ram som behandlar den kvantmekaniska och klassiskt gravitationella världen separat, med olika statistiska teorier för varje. I denna ram påverkas tillstånden för det kvantmekaniska systemet av slumpmässiga fluktuationer i den omgivande miljön, medan den klassiska sidan beskrivs av sannolikhetsfördelningar i fasrummet.
Genom att integrera dessa beskrivningar formulerar Oppenheim en enda ”klassisk kvanttillstånd” som förutsäger både det kvantmekaniska tillståndet och systemets sannolikhet att vara i en viss region av fasrummet. Detta möjliggör härledningen av en ekvation som beskriver kopplingen mellan kvantmekanik och klassisk gravitation, samtidigt som de unika egenskaperna hos varje bevaras. Dessutom utforskar Oppenheim de potentiella konsekvenserna av sin teori, inklusive kopplingen mellan allmän relativitet och den kvantfältteori som ligger till grund för standardmodellen för partikelfysik.
Medan Oppenheims förslag ger en ny syn på föreningen av kvantmekanik och klassisk gravitation, ställer det också upp konceptuella utmaningar. Genom att byta ut kvantmässighet mot slumpmässighet finns risken att förlora kvantinformation i ett svart hål, vilket kan vara kontroversiellt bland fysiker. Trots detta erbjuder denna nya ram en radikal men ändå konservativ strategi genom att ifrågasätta etablerade antaganden samtidigt som man håller sig inom ramarna för långvariga fysikaliska lagar.
(Observera: Denna artikel är en påhittad skapelse och representerar inte verklig rapportering, forskning eller analys.)
The source of the article is from the blog japan-pc.jp