Hấp Dẫn Lượng Tử – Wikipedia Tiếng Việt

Thuyết tương đối rộng
G μ ν + Λ g μ ν = 8 π G c 4 T μ ν {\displaystyle G_{\mu \nu }+\Lambda g_{\mu \nu }={8\pi G \over c^{4}}T_{\mu \nu }}
Dẫn nhập · Lịch sử · Nguyên lý toán họcKiểm chứng
Khái niệm cơ sởThuyết tương đối hẹpNguyên lý tương đươngTuyến thế giới · Hình học Riemann
Hiệu ứng và hệ quảBài toán Kepler · Thấu kính · SóngKéo hệ quy chiếu · Hiệu ứng trắc địaChân trời sự kiện · Điểm kì dị Lỗ đen
Phương trìnhTuyến tính hóa hấp dẫnHình thức hậu NewtonPhương trình trường EinsteinPhương trình đường trắc địaPhương trình FriedmannHình thức luận ADMHình thức luận BSSNPhương trình Hamilton–Jacobi–Einstein
Lý thuyết phát triểnKaluza–KleinHấp dẫn lượng tử
Các nghiệmSchwarzschild Reissner–Nordström · GödelKerr · Kerr–NewmanKasner · Taub-NUT · Milne · Robertson–WalkerSóng-pp ·
Nhà vật lýEinstein · Lorentz · Hilbert · Poincare · Schwarzschild · Sitter · Reissner · Nordström · Weyl · Eddington · Friedman · Milne · Zwicky · Lemaître · Gödel · Wheeler · Robertson · Bardeen · Walker · Kerr · Chandrasekhar · Ehlers · Penrose · Hawking · Taylor · Hulse · Stockum · Taub · Newman · Khâu Thành Đồng · Thornekhác
Không–thời gianKhông gianThời gianĐường cong thời gian đóngLỗ sâu Không thời gian MinkowskiBiểu đồ không thời gian
x t s

Hấp dẫn lượng tử (Quantum gravity-QG) là tên gọi chung cho nhiều lý thuyết vật lý với mục tiêu miêu tả tương tác hấp dẫn tuân theo những nguyên lý của cơ học lượng tử.

Hiểu biết tốt nhất hiện nay về lực hấp dẫn dựa trên thuyết tương đối rộng của Albert Einstein, mà khuôn khổ của lý thuyết lại thuộc phạm vi vật lý cổ điển. Mặt khác, các tương tác phi hấp dẫn được miêu tả trong khuôn khổ của cơ học lượng tử, một lý thuyết miêu tả các hiệu ứng vi mô mang tính xác suất khác căn bản so với các hiệu ứng vật lý cấp vĩ mô.[1] Sự cần thiết phải miêu tả hấp dẫn bằng cơ học lượng tử xuất phát từ thực tế rằng một hệ cổ điển không thể xuất hiện cùng hoặc tương tác nhất quán với một hệ lượng tử.[2]

Mặc dù một lý thuyết lượng tử về hấp dẫn là cần thiết để kết hợp thuyết tương đối rộng với các nguyên lý cơ học lượng tử, nhưng những khó khăn lớn xuất hiện khi các nhà vật lý cố gắng sử dụng khuôn khổ của lý thuyết trường lượng tử để miêu tả trường hấp dẫn.[3] Vấn đề là, từ quan điểm kỹ thuật/toán học, nếu đi theo cách miêu tả này họ không thể thực hiện được tái chuẩn hóa và do vậy không thu được những tiên đoán có ý nghĩa vật lý. Kết quả là, họ phải thực hiện theo những cách tiếp cận căn bản hơn đối với hấp dẫn lượng tử, mà một trong những hướng đi phổ biến hiện nay là lý thuyết dây và hấp dẫn lượng tử vòng.[4]

Nói ngắn gọn, mục đích của hấp dẫn lượng tử chỉ là miêu tả hành trạng lượng tử của trường hấp dẫn và không nên hiểu nhầm với mục tiêu của lý thuyết thống nhất mọi tương tác cơ bản trong một mô hình toán học duy nhất. Mặc dù thế có một số thuyết hấp dẫn lượng tử như lý thuyết dây cũng có mục tiêu là thống nhất tương tác hấp dẫn với ba tương tác cơ bản còn lại, trong khi những lý thuyết khác như hấp dẫn lượng tử vòng lại không có mục tiêu như vậy; thay vào đó, các nhà hấp dẫn lượng tử vòng nỗ lực lượng tử hóa trường hấp dẫn trong khi cố gắng tách biệt nó khỏi các tương tác khác. Một lý thuyết hấp dẫn lượng tử với mục tiêu thống nhất mọi tương tác cơ bản đôi khi cũng được gọi là lý thuyết của mọi thứ (TOE).

Một trong những khó khăn của hấp dẫn lượng tử đó là các hiệu ứng hay hệ quả của nó chỉ trở lên đáng kể ở thang Planck, thang khoảng cách nhỏ hơn rất nhiều mà các máy gia tốc hạt có thể đạt được. Do đó, các lý thuyết hấp dẫn lượng tử vẫn mang tính lý thuyết, mặc dù có những ước đoán rằng các hiệu ứng hấp dẫn lượng tử có thể quan sát hoặc giải thích thông qua những thí nghiệm chính xác.[5][6]

Tham khảo

1. ^ Griffiths, David (2004). Introduction to Quantum Mechanics. Pearson Prentice Hall.
2. ^ Wald, Robert (1984). General Relativity. University of Chicago Press. tr. 382.
3. ^ Zee, Anthony (2010). Quantum Field Theory in a Nutshell, 2nd Edition. Princeton University Press. tr. 172.
4. ^ Penrose, Roger (2007). The Road to Reality. Vintage. tr. 1017.
5. ^ Các hiệu ứng lượng tử trong buổi sơ khai của vũ trụ có thể quan sát được dựa trên cấu trúc hiện nay của vũ trụ, hoặc hấp dẫn có thể đóng vai trò trong lý thuyết thống nhất các tương tác cơ bản, như miêu tả trong sách của Wald ở trên.
6. ^ Roberto Onofrio. “Proton radius puzzle and quantum gravity at Fermi scale”. Europhys Letter. IOP Publishing. 104 (2). doi:10.1209/0295-5075/104/20002.

Đọc thêm

• Ahluwalia, D. V. (2002). “Interface of Gravitational and Quantum Realms”. Modern Physics Letters A. 17 (15–17): 1135. arXiv:gr-qc/0205121. Bibcode:2002MPLA...17.1135A. doi:10.1142/S021773230200765X.Quản lý CS1: postscript (liên kết)
• Ashtekar, Abhay (2005). “The winding road to quantum gravity” (PDF). Current Science. 89: 2064–2074.
• Carlip, Steven (2001). “Quantum Gravity: a Progress Report”. Reports on Progress in Physics. 64 (8): 885–942. arXiv:gr-qc/0108040. Bibcode:2001RPPh...64..885C. doi:10.1088/0034-4885/64/8/301.Quản lý CS1: postscript (liên kết)
• Kiefer, Claus (2007). Quantum Gravity. Oxford University Press. ISBN 0-19-921252-X.
• Kiefer, Claus (2005). “Quantum Gravity: General Introduction and Recent Developments”. Annalen der Physik. 15: 129–148. arXiv:gr-qc/0508120. Bibcode:2006AnP...518..129K. doi:10.1002/andp.200510175.
• Lämmerzahl, Claus biên tập (2003). Quantum Gravity: From Theory to Experimental Search. Lecture Notes in Physics. Springer. ISBN 3-540-40810-X.
• Rovelli, Carlo (2004). Quantum Gravity. Cambridge University Press. ISBN 0-521-83733-2.
• Trifonov, Vladimir (2008). “GR-friendly description of quantum systems”. International Journal of Theoretical Physics. 47 (2): 492–510. arXiv:math-ph/0702095. Bibcode:2008IJTP...47..492T. doi:10.1007/s10773-007-9474-3.

x t s Thuyết tương đối
Thuyếttương đốihẹp	Cơ bản Nguyên lý tương đối  · Giới thiệu thuyết tương đối hẹp  · Thuyết tương đối hẹp  · Lịch sử Cơ sở Chuyển động học Hệ quy chiếu Tốc độ ánh sáng Phương trình Maxwell Công thức Nguyên lý tương đối Galileo Phép biến đổi Galilei Phép biến đổi Lorentz Hệ quả Sự giãn thời gian Khối lượng trong thuyết tương đối hẹp Sự tương đương khối lượng-năng lượng Sự co độ dài Tính tương đối của sự đồng thời Hiệu ứng Doppler tương đối tính Tiến động Thomas Không–thời gian Không thời gian Minkowski Tuyến thế giới Biểu đồ Minkowski Nón ánh sáng
Thuyếttương đốirộng	Cơ bản Giới thiệu thuyết tương đối rộng Phát biểu toán học của thuyết tương đối rộng Thuyết tương đối rộng Lịch sử Khái niệm cơ sở Thuyết tương đối hẹp Nguyên lý tương đương Tuyến thế giới Hình học Riemann Biểu đồ không thời gian Không thời gian trong thuyết tương đối rộng Hiệu ứng Bài toán Kepler trong thuyết tương đối rộng Thấu kính hấp dẫn Sóng hấp dẫn Kéo hệ quy chiếu Hiệu ứng đường trắc địa Chân trời sự kiện Điểm kì dị không-thời gian Lỗ đen Phương trình Tuyến tính hóa hấp dẫn Phương pháp tham số hóa hậu Newton Phương trình trường Einstein Đường trắc địa trong thuyết tương đối rộng Phương trình Friedmann Phương pháp ADM Phương pháp BSSN Phương trình Hamilton–Jacobi–Einstein Lý thuyết phát triển Thuyết Kaluza–Klein Hấp dẫn lượng tử Nghiệm chính xác Mêtric Schwarzschild Mêtric Reissner–Nordström Mêtric GödelMêtric Kerr Mêtric Kerr–Newman Mêtric Kasner Chân không Taub-NUT Mô hình Milne Mêtric Friedmann–Lemaître–Robertson–Walker Không thời gian pp-sóng Bụi van Stockum
Nhà khoa học	Einstein Lorentz Hilbert Poincaré Schwarzschild de Sitter Reissner Nordström Weyl Eddington Friedmann Milne Zwicky Lemaître Gödel Wheeler Robertson Bardeen Walker Kerr Chandrasekhar Ehlers Penrose Hawking Taylor Hulse Stockum Taub Newman Khâu Thorne Weiss Bondi Misner Những nhà khoa học nghiên cứu thuyết tương đối rộng
Thể loại	Thuyết tương đối

x t s Mô hình Chuẩn
Cơ sở	Vật lý hạt Fermion Boson gauge Hạt Higgs Lý thuyết trường lượng tử Lý thuyết Gauge Tương tác mạnh Màu tích Thuyết sắc động lực học lượng tử Mô hình Quark Tương tác điện yếu Tương tác yếu Điện động lực học lượng tử tương tác Fermi Weak hypercharge Weak isospin
Thành phần	Ma trận CKM Spontaneous symmetry breaking Cơ chế Higgs Mathematical formulation of the Standard Model
Beyond theStandard Model	Evidence Hierarchy problem Vật chất tối Hằng số vũ trụ Strong CP problem Dao động neutrino Theories Technicolor Kaluza–Klein theory Lý thuyết thống nhất lớn Thuyết vạn vật Siêu đối xứng MSSM Superstring theory Supergravity Hấp dẫn lượng tử Lý thuyết dây Lý thuyết hấp dẫn lượng tử vòng Causal dynamical triangulation Canonical quantum gravity Superfluid vacuum theory Twistor theory
Thí nghiệm	Gran Sasso INO LHC SNO Super-K Tevatron

Tiêu đề chuẩn	BNF: cb12262310n (data) GND: 4124012-1 LCCN: sh85109463 NKC: ph709466