La competencia de la teoría de cuerdas: lo que está en bucle?

De la teoría de cuerdas mayor competidor, idea clave del bucle de la gravedad cuántica es que se puede describir como un espacio campo- en lugar de un montón de puntos, el espacio es un montón de líneas. los lazo en bucle de la gravedad cuántica tiene que ver con el hecho de que a medida que observa estas líneas de campo (que no tiene por qué ser líneas rectas, por supuesto), se puede recorrer alrededor ya través de unos a otros, creando un red de centrifugado.

Mediante el análisis de esta red de paquetes de espacio, puede supuestamente extraer resultados que son equivalentes a las leyes conocidas de la física.

La fundación de LQG tuvo lugar en 1986, cuando Abhay Ashtekar reescribió la relatividad general como una serie de líneas de campo en lugar de una malla de puntos. El resultado resulta no sólo para ser más simple que el enfoque anterior, pero es similar a una teoría de gauge.

Hay un problema, sin embargo: teorías Gauge son teorías fondo dependiente (que se insertan en un marco espacio-tiempo fijo), pero eso no va a funcionar, porque las propias líneas de campo representan la geometría del espacio. No se puede conectar la teoría en el espacio si el espacio ya es parte de la teoría!

Para proceder, los físicos que trabajan en esta área tuvieron que mirar a la teoría cuántica de campos en una forma totalmente nueva por lo que podría ser abordada en un entorno independiente del fondo. Gran parte de este trabajo fue realizado por Ashtekar, Lee Smolin, Ted Jacobson, y Carlo Rovelli, que pueda ser considerado uno de los padres de la gravedad cuántica de bucles.

Como desarrolló LQG, se hizo evidente que la teoría representa una red de conexión manojos espaciales cuántica, llamado a menudo " átomos " del espacio. El fracaso de los intentos anteriores para escribir una teoría cuántica de la gravedad era que el espacio-tiempo fue tratada como continua, en lugar de ser cuantificado en sí.

La evolución de estas conexiones es lo que proporciona el marco dinámica del espacio (aunque aún no se ha demostrado que la gravedad cuántica de bucles en realidad reduce a las mismas predicciones como las dadas por la relatividad).

Cada átomo de espacio puede ser representado con un punto (llamado nodo) En un cierto tipo de red. La rejilla de todos estos nodos y las conexiones entre ellos, se denomina red de centrifugado. (Redes de Spin fueron desarrollados originalmente por Oxford físico Roger Penrose en los años 1970).

El gráfico alrededor de cada nodo puede cambiar localmente con el tiempo, como se muestra en esta figura (que muestra el estado inicial [A] y el nuevo estado se transforma en [b]). La idea es que la suma total de estos cambios va a terminar haciendo coincidir los pronósticos lisas espacio-tiempo de la relatividad a escalas mayores. (Esto último es la parte importante que aún no se ha demostrado.)

Ahora, cuando nos fijamos en estas líneas y los derechos en tres dimensiones, existen las líneas en el interior del espacio - pero esa es la manera equivocada de pensar en ello. En LQG, la red de centrifugado con todos estos nodos y las líneas de cuadrícula, toda la red de vuelta, es en realidad el espacio mismo. La configuración específica de la red de espín es la geometría del espacio.

El análisis de esta red de unidades cuánticas de espacio puede dar lugar a más de los físicos esperaban, ya que estudios recientes han indicado que las partículas del modelo estándar pueden estar implícita en la teoría. Este trabajo ha sido ampliamente promovida por Fotini Markopoulou y el trabajo por la australiana Sundance O. Bilson-Thompson.

En el modelo de Bilson-Thompson, los bucles pueden trenzar juntos en formas que podrían crear las partículas, como se indica en esta figura. (Estos resultados se mantengan totalmente teórica, y queda por ver cómo funcionan en el marco LQG más grande a medida que se desarrolla, o si tienen algún significado físico en absoluto.)