Unafikiri nini kuhusu nadharia ya kamba? Nadharia ya mvuto wa kitanzi cha quantum

Tangu miaka ya 80 ya karne iliyopita, dhana imetengenezwa kuelezea kile kilichotokea mwanzoni mwa Ulimwengu. Kwa kutumia kifaa cha hisabati kiitwacho kitanzi quantum cosmology (kurahisisha kitanzi quantum mvuto), tunaweza kutumaini kuelezea kile kilichotokea katika Ulimwengu zaidi ya nadharia ya kitambo ya quantum inaruhusu - labda hadi wakati wa Big Bang. Kama kifaa cha ulimwengu wote kinachounganisha mechanics ya quantum na nadharia ya uhusiano, mtindo wa kitanzi una mshindani wake mkuu katika mfumo wa nadharia ya kamba. Nadharia hii pia ina maana kwa kile tunachokiona sasa. Kulingana na matokeo yake, miundo yote mikubwa ya kisasa katika Ulimwengu ina asili yao katika mabadiliko ya quantum ya wakati wa nafasi ambayo yalifanyika wakati wa kuzaliwa kwa ulimwengu. Nadharia maalum kuhusu matukio maalum - kwa mfano, nadharia ya Big Bang - inaweza kuingia katika nadharia hii, na kwa msaada wa vifaa vipya vya hisabati na uboreshaji wa siku zijazo katika uwezo wa uchunguzi wa anga, tunaweza kutarajia ufafanuzi na uthibitishaji wa nadharia za kisasa. kosmolojia.

"Sisi wanadamu sikuzote tumejitahidi kuelewa kadiri tuwezavyo kuhusu muundo na mageuzi ya Ulimwengu," anasema mwandishi wa kwanza wa uchapishaji wa kazi hiyo, Abay Ashtekar. "Kwa hivyo huu ni wakati wa kufurahisha sana kwa kikundi chetu, kwa sababu kwa msaada wa mtindo wetu mpya sasa tunaweza kusoma kwa undani kile kilichotokea kwa jambo na jiometri ya wakati wa nafasi wakati wa kwanza wa Ulimwengu, na labda hata wakati wake. mwanzo kabisa.” Ashtekar ni mkurugenzi wa Taasisi ya Chuo Kikuu cha Gravity na Space, na waandishi wenza wa kazi hiyo ni Ivan Agullo na William Nelson.

Mtazamo mpya hutoa kifaa cha dhana na hisabati kwa ajili ya kuelezea hali ya kigeni ya muda wa anga mwanzoni mwa Ulimwengu. Kwanza kabisa, kulingana na mtindo mpya, Ulimwengu ulisisitizwa kwa msongamano wa ajabu - karibu kumi hadi tisini na nne ya nguvu ya gramu kwa sentimita ya ujazo. Katika msongamano kama huo, tabia ya Ulimwengu, kwa kweli, haikuelezewa na fizikia ya kitambo au hata nadharia ya jumla ya uhusiano wa Einstein. Badala yake, nadharia mpya ya kimsingi inapendekezwa ambayo inajumuisha mechanics ya quantum. Katika hali kama hiyo ya mitambo ya quantum, tunapoweza tu kuzungumza juu ya uwezekano wa matukio, mali ya kimwili ya suala inapaswa kuwa tofauti sana na yale ambayo tumezoea kukutana nayo katika hali za kila siku. Miongoni mwa tofauti kuu ni hata dhana ya wakati.

Kwa uchunguzi wa kisasa, hali kama hizo hazipatikani zaidi kuliko uelewa wa kila siku. Ni matokeo machache tu ya unajimu yanayokaribia kuzaliwa kwa mbali kwa Ulimwengu. Mionzi ya CMB ilionekana kwa nyakati hizo wakati umri wa dunia ulikuwa miaka elfu 380 tu. Kufikia wakati huu, baada ya mfumuko wa bei - kipindi cha upanuzi wa haraka sana - Ulimwengu ulikuwa mkubwa zaidi kuliko wakati wa kuzaliwa, na haikuwa tena jambo la kushangaza kutoka kwa mtazamo wa fizikia. Lakini hata mwanzoni mwa mfumuko wa bei, wiani wa Ulimwengu ulikuwa mabilioni ya mara chini ya wakati wa kwanza, na tabia yake haikuelezewa tena na mechanics ya quantum. Kwa hivyo maarifa yetu yote juu ya nyakati za kwanza za Ulimwengu, wakati mali zake zilikuwa kali, hutoka kwa uchunguzi wa zama za baadaye, wakati mali zake tayari zilikuwa za kawaida.

Uchunguzi wa CMB unaonyesha kuwa Ulimwengu baada ya mfumuko wa bei kimsingi ni sare, na baadhi tu ya mikoa inayoonyesha upotoshaji katika CMB. Maeneo haya aidha yalikuwa mazito zaidi au chini ya mnene kabla ya mfumuko wa bei. "Mtazamo wa mfumuko wa bei ni mafanikio makubwa kwa sababu unaelezea muundo unaoonekana wa mionzi ya asili ya microwave. Lakini mfano huu haujakamilika. Inadhaniwa kwamba ulimwengu ulianza kuonekana bila kitu baada ya Big Bang, ambayo kwa kweli inaelezewa tu na kutokuwa na uwezo wa mbinu ya kawaida ya kuelezea hali ya juu ya mitambo ya quantum, anasema Agullo. “Nadharia ya quantum ya uvutano, kama vile cosmology ya loop quantum, inahitajika ili kupita mipaka iliyowekwa na nadharia ya Einstein na kueleza michakato ya kimwili iliyotokea wakati wa kuzaliwa kwa Ulimwengu. Kazi ya zamani ya kikundi cha Ashtekar tayari imeweka mbele nadharia ya Big Bang iliyorekebishwa, ambayo Ulimwengu wetu haukutoka kwa chochote, lakini kutoka kwa jambo lililokandamizwa sana, ambalo linaweza kuwa na aina fulani ya historia kabla ya hapo.

Ingawa hali zinazoelezewa na mechanics ya quantum kwa kuzaliwa kwa Ulimwengu ni tofauti sana na hali zilizoelezewa na uhusiano wa wakati baada ya mfumuko wa bei, kuna uhusiano kati ya mifano inayoelezea enzi hizi mbili. Kwa kutumia zana zote mbili za hisabati, wafanyikazi wa Chuo Kikuu waliweza kuonyesha jinsi vikundi vya galaksi na miundo yote mikubwa tunayoona sasa ilikua kutoka kwa maeneo ambayo yalijitokeza dhidi ya msingi wa jumla wa mionzi ya asili ya microwave kwa kushuka kwa kiwango cha msongamano wa maada. Kinachovutia zaidi ni kwamba vifaa vya hisabati vya kitanzi quantum cosmology hufanya iwezekane kupata sifa halisi za mionzi ya asili ya microwave kutoka kwa kushuka kwa thamani kuanzia mwanzo kabisa wa Ulimwengu. "Kazi yetu inasukuma kikomo cha ujuzi kuhusu kile kilichotokea katika Ulimwengu hadi kwenye Mlipuko Mkubwa, na kuongeza kikomo cha msongamano wa vitu unaoweza kufikiwa kwa oda 11 za ukubwa," anasema Nelson. "Tuliweza kupunguza wigo wa hali ya awali wakati wa mlipuko, na pia tulionyesha kuwa hali hizi za awali zinakubaliana na sifa za mionzi ya asili ya microwave." Nadharia mpya inatofautiana katika baadhi ya sehemu kutoka kwa mawazo ya kawaida ya Mlipuko Mkubwa na nadharia za mfumuko wa bei, ikiruhusu ulinganisho kati ya hizo mbili. Kwa kiwango cha sasa cha uchunguzi, hii, hata hivyo, haiwezekani.


Historia ya asili
Waanzilishi wa "nadharia ya kitanzi cha mvuto" katika miaka ya 80 ya karne ya 20 ni Lee Smolin, Abey Ashtekar, Ted Jacobson na Carlo Rovelli. Kulingana na nadharia hii, nafasi na wakati vinajumuisha sehemu tofauti. Seli hizi ndogo za nafasi zimeunganishwa kwa kila mmoja kwa njia fulani, ili kwa mizani ndogo ya muda na urefu huunda muundo wa motley, wa kipekee wa nafasi, na kwa mizani kubwa hubadilisha vizuri kuwa wakati wa nafasi laini.

Mvuto wa kitanzi na fizikia ya chembe
Mojawapo ya faida za nadharia ya kitanzi cha quantum ya mvuto ni asili ambayo kwayo inaelezea Muundo Sanifu wa fizikia ya chembe.

Katika karatasi yake ya 2005, Sundance Bilson-Thompson alipendekeza mfano (inavyoonekana kulingana na nadharia ya jumla ya msuko ya M. Khovanov) ambamo riboni za Harari ziligeuzwa kuwa vitu vya utepe vilivyopanuliwa vinavyoitwa riboni. Uwezekano, hii inaweza kueleza sababu za kujipanga kwa vipengele vidogo vya chembe za msingi, na kusababisha kuibuka kwa malipo ya rangi, wakati katika mfano wa awali wa awali (Rishon) vipengele vya msingi vilikuwa chembe za uhakika, na malipo ya rangi yaliwekwa. Bilson-Thompson anaita riboni zake zilizopanuliwa "geloni" na mfano wake gel. Mtindo huu unaongoza kwa tafsiri ya chaji ya umeme kama chombo cha kitopolojia ambacho hutokea wakati riboni zinaposokotwa.

Karatasi ya pili, iliyochapishwa na Bilson-Thompson mnamo 2006 na Fotini Markopolou na Lee Smolin, ilipendekeza kwamba kwa nadharia yoyote ya kitanzi cha mvuto wa quantum ambayo wakati wa anga huhesabiwa, hali zenye msisimko za wakati wa anga zinaweza kuchukua jukumu la preons, na kusababisha kuibuka kwa modeli ya kawaida kama sifa inayoibuka ya nadharia ya mvuto wa quantum.

Kwa hivyo, Bilson-Thompson na waandishi wenzake walipendekeza kwamba nadharia ya mvuto wa loop quantum inaweza kuzalisha tena Modeli Sanifu kwa kuunganisha moja kwa moja nguvu zote nne za kimsingi. Wakati huo huo, kwa msaada wa preons, iliyotolewa kwa namna ya brads (weavings ya muda wa nafasi ya nyuzi), iliwezekana kujenga mfano wa mafanikio wa kizazi cha kwanza cha fermions ya msingi (quarks na leptons) na zaidi au zaidi. uzazi mdogo sahihi wa malipo na sehemu zao.

Karatasi ya asili ya Bilson-Thompson ilipendekeza kwamba fermions za msingi za kizazi cha pili na cha tatu zinaweza kuwakilishwa kama brads ngumu zaidi, na fermions za kizazi cha kwanza kama bradi rahisi zaidi, ingawa hakuna uwakilishi maalum wa brads tata uliotolewa. Inaaminika kuwa malipo ya umeme na rangi, pamoja na usawa wa chembe za vizazi vya daraja la juu, zinapaswa kupatikana kwa njia sawa na kwa chembe za kizazi cha kwanza. Matumizi ya mbinu za kompyuta ya quantum imefanya iwezekanavyo kuonyesha kwamba chembe za aina hii ni imara na haziozi chini ya ushawishi wa mabadiliko ya quantum.

Miundo ya utepe katika muundo wa Bilson-Thompson inawakilishwa kama huluki zinazojumuisha jambo sawa na muda wa nafasi yenyewe. Ingawa karatasi za Bilson-Thompson zinaonyesha jinsi fermions na bosons zinaweza kuzalishwa kutoka kwa miundo hii, hazijadili jinsi brading inaweza kutumika kutengeneza kifua cha Higgs.

L. Freidel, J. Kowalski-Glikman, na A. Starodubtsev walipendekeza katika karatasi yao ya 2006 kwamba chembe za msingi zinaweza kuwakilishwa kwa kutumia mistari ya Wilson ya uwanja wa mvuto, ikimaanisha kuwa sifa za chembe (wingi, nguvu na mizunguko yao) zinaweza kuendana na mali ya vitanzi vya Wilson - vitu vya msingi vya nadharia ya mvuto wa kitanzi cha quantum. Kazi hii inaweza kuonekana kama msaada wa ziada wa kinadharia kwa mfano wa awali wa Bilson-Thompson.

Kutumia urasmi wa modeli ya povu inayozunguka, ambayo inahusiana moja kwa moja na nadharia ya mvuto wa kitanzi cha quantum, na kwa kuzingatia kanuni za awali za mwisho, inawezekana pia kuzaliana chembe zingine za Modeli ya Kawaida, kama vile fotoni, gluons na gravitons - bila kujali mpango wa Billson-Thompson Brad wa fermions . Hata hivyo, kufikia mwaka wa 2006, bado haijawezekana kuunda miundo ya helon kwa kutumia utaratibu huu. Mfano wa helon hauna brads ambayo inaweza kutumika kujenga kifua cha Higgs, lakini kwa kanuni mfano huu haukatai uwezekano wa kuwepo kwa kifua hiki kwa namna ya aina fulani ya mfumo wa composite. Bilson-Thompson anabainisha kuwa kwa kuwa chembe zilizo na misa kubwa kwa ujumla zina muundo wa ndani ngumu zaidi (pamoja na kupotosha kwa brads), muundo huu unaweza kuhusishwa na utaratibu wa uundaji wa misa. Kwa mfano, katika mfano wa Bilson-Thompson, muundo wa photon yenye molekuli ya sifuri inafanana na brads zisizopigwa. Walakini, bado haijulikani ikiwa mfano wa picha uliopatikana ndani ya urasmi wa povu wa spin unalingana na picha ya Bilson-Thompson, ambayo kwa mfano wake ina ribbons tatu ambazo hazijasongwa (inawezekana kwamba matoleo kadhaa ya mfano wa picha yanaweza kujengwa ndani ya povu ya spin. urasmi).

Hapo awali, dhana ya "preon" ilitumiwa kuteua subparticles za uhakika zilizojumuishwa katika muundo wa nusu-spin fermions (leptons na quarks). Kama ilivyoelezwa tayari, matumizi ya chembe za uhakika husababisha kitendawili kikubwa. Katika mfano wa Bilson-Thompson, ribbons sio miundo ya uhakika ya "classical". Bilson-Thompson anatumia neno "preon" kudumisha mwendelezo katika istilahi, lakini kwa neno hili hurejelea tabaka pana la vitu ambavyo ni vijenzi vya muundo wa quarks, leptoni na geji bosons.

Muhimu kwa kuelewa mbinu ya Bilson-Thompson ni kwamba katika mfano wake wa awali, chembe za msingi kama vile elektroni zimeelezewa katika suala la utendaji wa wimbi. Jumla ya majimbo ya quantum ya povu inayozunguka yenye awamu madhubuti pia inaelezewa kwa suala la utendaji wa wimbi. Kwa hiyo inawezekana kwamba kwa kutumia urasmi wa povu ya spin mtu anaweza kupata kazi za mawimbi zinazolingana na chembe za msingi (photons na elektroni). Hivi sasa, kuchanganya nadharia ya chembe za msingi na nadharia ya mvuto wa kitanzi cha quantum ni eneo la kazi sana la utafiti.

Mnamo Oktoba 2006, Bilson-Thompson alirekebisha karatasi yake, akibainisha kuwa ingawa mtindo wake uliongozwa na mifano ya preon, sio preon kwa maana kali ya neno, kwa hivyo michoro za kitolojia kutoka kwa mfano wake wa preon zinaweza kutumika katika nadharia zingine za kimsingi. , kama vile, kwa mfano, nadharia ya M. Vizuizi vya kinadharia vilivyowekwa kwa mifano ya preon haitumiki kwa mfano wake, kwani ndani yake mali ya chembe za msingi huibuka sio kutoka kwa mali ya chembe ndogo, lakini kutoka kwa unganisho la chembe ndogo hizi na kila mmoja (brads). Uwezekano mmoja ni, kwa mfano, "kupachika" vitangulizi katika nadharia ya M au katika nadharia ya mvuto wa kitanzi cha quantum.

Loop mvuto wa quantum - ni nini? Ni swali hili ambalo tutazingatia katika makala hii. Kuanza, tutafafanua sifa zake na habari za kweli, na kisha tutafahamiana na mpinzani wake - nadharia ya kamba, ambayo tutazingatia katika fomu ya jumla ya kuelewa na kuunganishwa na mvuto wa kitanzi cha quantum.

Utangulizi

Mojawapo ya nadharia zinazoelezea mvuto wa quantum ni seti ya data kuhusu mvuto wa kitanzi katika kiwango cha quantum cha mpangilio wa Ulimwengu. Nadharia hizi zinatokana na dhana ya uwazi wa wakati na nafasi kwenye mizani ya Planck. Huruhusu dhana ya Ulimwengu unaodunda kutekelezwa.

Lee Smolin, T. Jacobson, C. Rovelli, na A. Ashtekar ndio waanzilishi wa nadharia ya mvuto wa loop quantum. Uundaji wake ulianza katika miaka ya 80. Karne ya XX. Kwa mujibu wa taarifa za nadharia hii, "rasilimali" - wakati na nafasi - ni mifumo ya vipande tofauti. Zinafafanuliwa kuwa seli za ukubwa wa quanta ambazo hushikiliwa pamoja kwa njia maalum. Walakini, kufikia saizi kubwa, tunaona laini ya wakati wa nafasi, na inaonekana kwetu kuendelea.

Mvuto wa kitanzi na chembe za ulimwengu

Moja ya "sifa" zinazovutia zaidi za nadharia ya mvuto wa kitanzi ni uwezo wake wa asili wa kutatua shida fulani katika fizikia. Inaturuhusu kueleza maswali mengi yanayohusiana na muundo wa kawaida wa fizikia ya chembe ya msingi.

Mnamo 2005, nakala ilichapishwa na S. Bilson-Thompson, ambaye alipendekeza mfano na Rishon Harari iliyobadilishwa, ambayo ilichukua fomu ya kitu cha Ribbon iliyopanuliwa. Mwisho huitwa Ribbon. Kadirio la uwezekano unapendekeza kwamba linaweza kueleza sababu ya shirika huru la vipengele vidogo vyote. Baada ya yote, ni jambo hili linalosababisha malipo ya rangi. Mfano wa awali wa preon ulizingatia chembe za uhakika kama kipengele chake cha msingi. Malipo ya rangi yanaweza kutangazwa. Mtindo huu unaturuhusu kuelezea malipo ya umeme kama chombo cha kitopolojia, ambacho kinaweza kutokea katika kesi ya kusokotwa kwa utepe.

Nakala ya pili ya waandishi hawa wenza, iliyochapishwa mnamo 2006, ni kazi ambayo L. Smolin na F. Markopolou pia walishiriki. Wanasayansi wameweka mbele dhana kwamba nadharia zote za mvuto wa kitanzi cha quantum, zilizojumuishwa katika darasa la kitanzi, zinasema kuwa ndani yao nafasi na wakati ni majimbo yanayochangamshwa na quantization. Majimbo haya yanaweza kutenda kama vielelezo vinavyotoa muundo wa kawaida unaojulikana. Hii, kwa upande wake, huamua kuibuka kwa sifa za nadharia.

Wanasayansi hao wanne pia walipendekeza kuwa nadharia ya mvuto wa kitanzi cha quantum ina uwezo wa kutoa tena Modeli ya Kawaida. Inaunganisha moja kwa moja nguvu nne za msingi pamoja. Katika fomu hii, dhana ya "brad" (wakati wa nafasi ya nyuzi iliyounganishwa) hapa inahusu dhana ya preons. Ni brads ambayo inafanya uwezekano wa kuunda tena mfano sahihi kutoka kwa wawakilishi wa "kizazi cha kwanza" cha chembe, ambayo ni msingi wa fermions (quarks na leptoni) na njia sahihi zaidi za kurejesha malipo na usawa wa fermions wenyewe.

Bilson-Thompson alidhani kwamba fermions kutoka "mfululizo" wa msingi wa kizazi cha 2 na 3 inaweza kuwakilishwa kwa namna ya brads sawa, lakini kwa muundo ngumu zaidi. Fermions ya kizazi cha 1 inawakilishwa hapa na brads rahisi zaidi. Hata hivyo, ni muhimu kujua hapa kwamba mawazo maalum kuhusu utata wa muundo wao bado hayajawekwa. Inaaminika kuwa malipo ya rangi na aina za umeme, pamoja na "hali" ya usawa wa chembe katika kizazi cha kwanza, huundwa kwa njia sawa na kwa wengine. Baada ya chembe hizi kugunduliwa, majaribio mengi yalifanywa ili kuunda athari juu yao na kushuka kwa kiwango cha quantum. Matokeo ya mwisho ya majaribio yalionyesha kuwa chembe hizi ni thabiti na hazigawanyika.

Muundo wa bendi

Kwa kuwa hapa tunazingatia habari juu ya nadharia bila kutumia mahesabu, tunaweza kusema kwamba hii ni mvuto wa kitanzi "kwa dummies." Na haiwezi kufanya bila kuelezea miundo ya Ribbon.

Huluki, ambapo jambo huwakilishwa na "vitu" sawa na wakati wa anga, ni uwakilishi wa jumla wa kielelezo ambao Bilson-Thompson aliwasilisha kwetu. Vyombo hivi ni miundo ya utepe ya sifa fulani ya maelezo. Mfano huu unatuonyesha jinsi fermions huzalishwa na jinsi bosons hutengenezwa. Walakini, haijibu swali la jinsi boson ya Higgs inaweza kupatikana kwa kutumia chapa.

L. Freidel, J. Kowalski-Glickman na A. Starodubtsev mwaka wa 2006 katika makala moja walipendekeza kwamba mistari ya Wilson ya mashamba ya mvuto inaweza kuelezea chembe za msingi. Hii inamaanisha kuwa mali zinazomilikiwa na chembe zina uwezo wa kuendana na vigezo vya ubora vya vitanzi vya Wilson. Mwisho, kwa upande wake, ni kitu cha msingi cha mvuto wa kitanzi cha quantum. Masomo na hesabu hizi pia huzingatiwa kama msingi wa ziada wa usaidizi wa kinadharia unaoelezea mfano wa Bilson-Thompson.

Kutumia urasmi wa modeli ya povu inayozunguka, ambayo inahusiana moja kwa moja na nadharia iliyosomwa na kuchambuliwa katika nakala hii (T.P.K.G.), na pia kuiweka kwenye seti ya asili ya kanuni za nadharia hii ya mvuto wa kitanzi cha quantum, inafanya uwezekano wa kuzaliana. baadhi ya chembe za Modeli ya Kawaida, ambayo hawakuweza kupata hapo awali. Hizi zilikuwa chembe za picha, pia gluons na gravitons.

Pia kuna mfano wa gelons, ambayo brads hazizingatiwi kutokana na kutokuwepo kwao kama vile. Lakini mfano yenyewe haitoi njia sahihi ya kukataa kuwepo kwao. Faida yake ni kwamba tunaweza kuelezea kifua cha Higgs kama aina ya mfumo wa mchanganyiko. Hii inaelezewa na uwepo wa miundo ngumu zaidi ya ndani katika chembe zenye wingi mkubwa. Kuzingatia kupotosha kwa brads, tuna haki ya kudhani kuwa muundo huu unaweza kuhusiana na utaratibu wa uumbaji wa wingi. Kwa mfano, fomu ya mfano wa Bilson-Thompson, ambayo inaelezea photon kama chembe yenye wingi wa sifuri, inafanana na hali ya brad katika hali isiyopigwa.

Kuelewa Mbinu ya Billson-Thompson

Katika mihadhara juu ya mvuto wa kitanzi cha quantum, wakati wa kuelezea mbinu bora ya kuelewa mfano wa Bilson-Thompson, wanataja kwamba maelezo haya ya mfano wa awali wa chembe za msingi huruhusu elektroni kutambuliwa kama kazi za asili ya wimbi. Ukweli ni kwamba jumla ya idadi ya majimbo ya quantum inayomilikiwa na povu za spin na awamu zinazolingana pia inaweza kuelezewa kwa kutumia maneno Hivi sasa, kazi hai inaendelea inayolenga kuunganisha nadharia ya chembe za msingi na T.P.K.G.

Miongoni mwa vitabu juu ya mvuto wa quantum kitanzi, unaweza kupata habari nyingi, kwa mfano, katika kazi za O. Feirin juu ya paradoksia ya ulimwengu wa quantum. Miongoni mwa kazi zingine, inafaa kulipa kipaumbele kwa nakala za Lee Smolin.

Mambo

Toleo lililorekebishwa kutoka kwa Bilson-Thompson linakubali kwamba wigo wa wingi wa chembe ni tatizo ambalo halijatatuliwa ambalo mtindo wake hauwezi kuelezea. Pia, haina kutatua masuala yanayohusiana na spins, Cabibbo kuchanganya. Inahitaji muunganisho wa nadharia ya msingi zaidi. Matoleo ya baadaye ya makala yameamua kuelezea mienendo ya brads kwa kutumia mpito wa Puchner.

Kuna mzozo wa mara kwa mara katika ulimwengu wa fizikia: nadharia ya kamba dhidi ya nadharia ya mvuto wa kitanzi. Hizi ni kazi mbili za kimsingi ambazo wanasayansi wengi maarufu ulimwenguni wamefanya kazi na wanafanya kazi.

Nadharia ya kamba

Wakati wa kuzungumza juu ya nadharia ya mvuto wa kitanzi cha quantum na nadharia ya kamba, ni muhimu kuelewa kwamba hizi ni njia mbili tofauti kabisa za kuelewa muundo wa suala na nishati katika Ulimwengu.

Nadharia ya kamba ni "njia ya mageuzi" ya sayansi ya kimwili, ambayo inajaribu kujifunza mienendo ya vitendo vya kuheshimiana si kati ya chembe za uhakika, lakini kati ya masharti ya quantum. Nyenzo ya nadharia inachanganya wazo la mechanics ya ulimwengu wa quantum na nadharia ya uhusiano. Hii inaweza kusaidia wanadamu kujenga nadharia ya baadaye ya mvuto wa quantum. Ni kwa sababu ya umbo la kitu cha utafiti kwamba nadharia hii inajaribu kuelezea misingi ya Ulimwengu kwa njia tofauti.

Tofauti na nadharia ya mvuto wa kitanzi cha quantum, nadharia ya kamba na misingi yake inategemea data dhahania inayopendekeza kwamba chembe yoyote ya msingi na mwingiliano wake wote wa asili ya kimsingi ni tokeo la mitetemo ya nyuzi za quantum. "Vipengele" hivi vya Ulimwengu vina vipimo vya ultramicroscopic na, kwa mizani ya utaratibu wa urefu wa Planck, ni sawa na 10 -35 m.

Data ya nadharia hii ina maana ya kihisabati kwa usahihi kabisa, lakini bado haijaweza kupata uthibitisho halisi katika uwanja wa majaribio. Nadharia ya kamba inahusishwa na anuwai, ambayo ni tafsiri ya habari katika idadi isiyo na kikomo ya ulimwengu na aina tofauti na aina ya maendeleo ya kila kitu.

Msingi

Loop quantum gravity au Hili ni swali muhimu ambalo ni gumu, lakini linahitaji kueleweka. Hii ni muhimu hasa kwa wanafizikia. Ili kuelewa vizuri nadharia ya kamba, itakuwa muhimu kujua mambo machache.

Nadharia ya mfuatano inaweza kutupa maelezo ya mpito na vipengele vyote vya kila chembe msingi, lakini hii inawezekana tu ikiwa tunaweza pia kusambaza masharti katika eneo la fizikia lenye nishati kidogo. Katika hali kama hii, chembe hizi zote zinaweza kuchukua fomu ya vizuizi kwenye wigo wa msisimko katika lenzi isiyo ya kawaida ya mwelekeo mmoja, ambayo kuna nambari isiyo na kikomo. Kipimo cha tabia ya masharti ni thamani ndogo sana (kuhusu 10 -33 m). Kwa sababu ya hii, mtu hana uwezo wa kuziangalia wakati wa majaribio. Analog ya jambo hili ni vibration ya kamba ya vyombo vya muziki. Data ya spectral ambayo "huunda" kamba inaweza tu iwezekanavyo kwa mzunguko fulani. Kadiri mzunguko unavyoongezeka, ndivyo nishati (iliyokusanywa kutoka kwa mitetemo inavyoongezeka). Ikiwa tutatumia fomula E = mc 2 kwa taarifa hii, basi tunaweza kuunda maelezo ya jambo linalounda Ulimwengu. Nadharia inasisitiza kwamba saizi ya wingi wa chembe, ambayo hujidhihirisha kama kamba inayotetemeka, huzingatiwa katika ulimwengu halisi.

Fizikia ya kamba inaacha wazi swali la vipimo vya wakati wa nafasi. Kutokuwepo kwa vipimo vya ziada vya anga katika ulimwengu wa macroscopic kunaelezewa kwa njia mbili:

  1. Kuunganishwa kwa vipimo ambavyo vimepindishwa kwa saizi ambazo zitalingana na mpangilio wa urefu wa Planck;
  2. Ujanibishaji wa idadi nzima ya chembe zinazounda Ulimwengu wenye sura nyingi kwenye "karatasi ya Ulimwengu" yenye miraba minne, ambayo inafafanuliwa kuwa ya aina mbalimbali.

Quantization

Nakala hii inashughulikia dhana ya nadharia ya mvuto wa kitanzi kwa dummies. Mada hii ni ngumu sana kuelewa katika kiwango cha hisabati. Hapa tunazingatia mtazamo wa jumla kulingana na mbinu ya maelezo. Aidha, kuhusiana na nadharia mbili "zinazopingana".

Ili kuelewa nadharia ya kamba bora, ni muhimu pia kujua kuhusu kuwepo kwa mbinu ya quantization ya msingi na ya sekondari.

Ukadiriaji wa sekondari unategemea dhana za uga wa kamba, yaani utendakazi wa nafasi ya kitanzi, ambayo ni sawa na nadharia ya uga wa quantum. Utaratibu wa mbinu ya msingi huunda maelezo ya mwendo wa kamba za mtihani katika nyanja zao za nje kwa kutumia mbinu za hisabati. Hii haiathiri vibaya mwingiliano kati ya mifuatano, na pia inajumuisha hali ya kuoza kwa kamba na kuunganishwa. Mbinu ya kimsingi ni kiunga kati ya nadharia za mfuatano na kauli za nadharia ya uga wa kawaida kwenye uso wa dunia.

Supersymmetry

Muhimu zaidi na muhimu, pamoja na kweli, "kipengele" cha nadharia ya kamba ni supersymmetry. Seti ya jumla ya chembe na mwingiliano kati yao, ambayo huzingatiwa kwa nguvu kidogo, ina uwezo wa kuzaa muundo wa muundo wa mfano wa kawaida karibu na fomu yake yote. Sifa nyingi za kielelezo cha kawaida hupata maelezo ya kifahari katika suala la nadharia ya mfuatano mkuu, ambayo pia ni hoja muhimu kwa nadharia hiyo. Walakini, hakuna kanuni bado ambazo zinaweza kuelezea hii au kizuizi cha nadharia za kamba. Machapisho haya yanapaswa kuturuhusu kupata muundo wa ulimwengu sawa na muundo wa kawaida.

Mali

Sifa muhimu zaidi za nadharia ya kamba ni zifuatazo:

  1. Kanuni zinazoamua muundo wa Ulimwengu ni mvuto na mechanics ya ulimwengu wa quantum. Ni vipengele ambavyo haviwezi kutenganishwa wakati wa kuunda nadharia ya jumla. Nadharia ya kamba inatekeleza dhana hii.
  2. Uchunguzi wa dhana nyingi zilizoendelea za karne ya ishirini, ambayo inaruhusu sisi kuelewa muundo wa msingi wa ulimwengu, pamoja na kanuni zao nyingi za uendeshaji na maelezo, zimeunganishwa na kufuata kutoka kwa nadharia ya kamba.
  3. Nadharia ya kamba haina vigezo vya bure ambavyo vinapaswa kurekebishwa ili kuhakikisha makubaliano, kama, kwa mfano, inahitajika katika mfano wa kawaida.

Hatimaye

Kwa maneno rahisi, mvuto wa kitanzi cha quantum ni mojawapo ya njia za kutambua ukweli, ambayo inajaribu kuelezea muundo wa msingi wa ulimwengu katika ngazi ya chembe za msingi. Inakuwezesha kutatua matatizo mengi katika fizikia ambayo yanaathiri shirika la suala, na pia ni mojawapo ya nadharia zinazoongoza duniani kote. Mpinzani wake mkuu ni nadharia ya kamba, ambayo ni ya kimantiki, kutokana na taarifa nyingi za kweli za mwisho. Nadharia zote mbili zimethibitishwa katika nyanja mbalimbali za utafiti wa chembe za msingi, na majaribio ya kuchanganya "ulimwengu wa quantum" na mvuto yanaendelea hadi leo.

Mwanafizikia wa kinadharia Sabine Hossenfelder kutoka Stockholm alizingatia watahiniwa wawili mbadala wa "nadharia ya kila kitu" (nadharia ya kamba na mvuto wa kitanzi cha quantum) kuwa pande za sarafu moja. Kwa maoni yake, mvuto wa loop quantum sasa umepata maendeleo makubwa. Mwanasayansi huyo alizungumza juu ya hili kwenye kurasa za uchapishaji wa mtandaoni wa Quanta Magazine.

Nadharia ya kamba

Nadharia ya kamba ni tawi la fizikia ya kinadharia ambayo inasoma mienendo ya mwingiliano sio ya chembe za uhakika, lakini ya vitu vilivyopanuliwa vya mwelekeo mmoja, kinachojulikana kama nyuzi za quantum. Nadharia ya kamba inachanganya mawazo ya mechanics ya quantum na nadharia ya uhusiano, hivyo nadharia ya baadaye ya mvuto wa quantum inaweza kujengwa kwa msingi wake.

Nadharia ya kamba inategemea dhana kwamba chembe zote za msingi na mwingiliano wao wa kimsingi huibuka kama matokeo ya msisimko na mwingiliano wa nyuzi za quantum za Ultramicroscopic kwenye mizani kwa mpangilio wa urefu wa Planck wa mita 10?35. Mbinu hii, kwa upande mmoja, huepuka ugumu kama huo wa nadharia ya uwanja wa quantum, kama urekebishaji wa hali ya kawaida, na kwa upande mwingine, husababisha mtazamo wa kina wa muundo wa maada na wakati wa nafasi. Nadharia ya kamba ya Quantum iliibuka mapema miaka ya 1970 kama matokeo ya uelewa wa fomula za Gabriele Veneziano zinazohusiana na mifano ya kamba ya muundo wa hadrons. Katikati ya miaka ya 1980 na katikati ya miaka ya 1990 kulikuwa na maendeleo ya haraka ya nadharia ya kamba; ilitarajiwa kwamba katika siku za usoni, kwa msingi wa nadharia ya kamba, kile kinachoitwa "nadharia ya umoja" au "nadharia ya kila kitu" ingekuwa. iliyoandaliwa, utafutaji ambao Einstein alitumia miongo kadhaa bila mafanikio. Lakini, licha ya ukali wa hisabati na uadilifu wa nadharia, chaguzi za uthibitisho wa majaribio wa nadharia ya kamba bado hazijapatikana. Baada ya kutokea kuelezea fizikia ya hadron, lakini haifai kabisa kwa hili, nadharia ilijikuta katika aina ya utupu wa majaribio ya kuelezea mwingiliano wote.

Mojawapo ya shida kuu wakati wa kujaribu kuelezea utaratibu wa kupunguza nadharia za kamba kutoka kwa mwelekeo wa 26 au 10 hadi fizikia ya chini ya nishati ya mwelekeo wa 4 ni idadi kubwa ya chaguzi za ujumuishaji wa vipimo vya ziada kwenye mikunjo ya Calabi-Yau na mikunjo, ambayo labda ni. kesi maalum za kuzuia nafasi za Calabi-Yau. Idadi kubwa ya masuluhisho yanayowezekana tangu mwishoni mwa miaka ya 1970 na mapema miaka ya 1980 imeunda kile kinachojulikana kama "tatizo la mazingira," na kusababisha wanasayansi wengine kuhoji ikiwa nadharia ya kamba inastahili hadhi ya kisayansi.

Licha ya matatizo haya, maendeleo ya nadharia ya kamba yalichochea maendeleo ya taratibu za hisabati, hasa jiometri ya algebraic na tofauti, topolojia, na pia ilifanya iwezekanavyo kuelewa vyema muundo wa nadharia za awali za mvuto wa quantum. Ukuzaji wa nadharia ya uzi unaendelea, na inatumainiwa kwamba vipengele vinavyokosekana vya nadharia za kamba na matukio yanayolingana vitapatikana katika siku za usoni, ikiwa ni pamoja na kama matokeo ya majaribio katika Collider Kubwa ya Hadron.

Nadharia ya mvuto wa kitanzi cha quantum

Loop quantum gravity ni mojawapo ya nadharia za mvuto wa quantum.

Katika nadharia ya mvuto wa quantum, nafasi laini na inayoendelea tunayofahamu kwenye mizani ya ultra-ndogo inageuka kuwa muundo na jiometri ngumu sana.

Mojawapo ya faida za nadharia ya kitanzi cha quantum ya mvuto ni asili ambayo kwayo inaelezea Muundo Sanifu wa fizikia ya chembe.

Katika karatasi yake ya 2005, Sundance Bilson-Thompson alipendekeza mfano (inaonekana kulingana na nadharia ya jumla ya M. Khovanov ya braids) ambapo rishons za Harari zilibadilishwa kuwa vitu vilivyopanuliwa vya umbo la riboni vinavyoitwa ribbons. Uwezekano, hii inaweza kueleza sababu za kujipanga kwa vipengele vidogo vya chembe za msingi, na kusababisha kuibuka kwa malipo ya rangi, wakati katika mfano wa awali wa awali (Rishon) vipengele vya msingi vilikuwa chembe za uhakika, na malipo ya rangi yaliwekwa. Bilson-Thompson anaita riboni zake zilizopanuliwa "geloni" na mfano wake gel. Mtindo huu unaongoza kwa tafsiri ya chaji ya umeme kama chombo cha kitopolojia ambacho hutokea wakati riboni zinaposokotwa.

Karatasi ya pili, iliyochapishwa na Bilson-Thompson mnamo 2006 na Fotini Markopolou na Lee Smolin, ilipendekeza kwamba kwa nadharia yoyote ya kitanzi cha mvuto wa quantum ambayo wakati wa anga huhesabiwa, hali zenye msisimko za wakati wa anga zinaweza kuchukua jukumu la preons, na kusababisha kuibuka kwa modeli ya kawaida kama sifa inayoibuka ya nadharia ya mvuto wa quantum.

Kwa hivyo, Bilson-Thompson na waandishi wenzake walipendekeza kwamba nadharia ya mvuto wa loop quantum inaweza kuzalisha tena Modeli Sanifu kwa kuunganisha moja kwa moja nguvu zote nne za kimsingi. Wakati huo huo, kwa msaada wa preons, iliyotolewa kwa namna ya brads (weavings ya muda wa nafasi ya nyuzi), iliwezekana kujenga mfano wa mafanikio wa kizazi cha kwanza cha fermions ya msingi (quarks na leptons) na zaidi au zaidi. uzazi mdogo sahihi wa malipo na sehemu zao.

Karatasi ya asili ya Bilson-Thompson ilipendekeza kwamba fermions za msingi za kizazi cha pili na cha tatu zinaweza kuwakilishwa kama brads ngumu zaidi, na fermions za kizazi cha kwanza kama bradi rahisi zaidi, ingawa hakuna uwakilishi maalum wa brads tata uliotolewa. Inaaminika kuwa malipo ya umeme na rangi, pamoja na usawa wa chembe za vizazi vya daraja la juu, zinapaswa kupatikana kwa njia sawa na kwa chembe za kizazi cha kwanza. Matumizi ya mbinu za kompyuta ya quantum imefanya iwezekanavyo kuonyesha kwamba chembe za aina hii ni imara na haziozi chini ya ushawishi wa mabadiliko ya quantum.

Miundo ya utepe katika muundo wa Bilson-Thompson inawakilishwa kama huluki zinazojumuisha jambo sawa na muda wa nafasi yenyewe. Ingawa karatasi za Bilson-Thompson zinaonyesha jinsi fermions na bosons zinaweza kuzalishwa kutoka kwa miundo hii, hazijadili jinsi brading inaweza kutumika kutengeneza kifua cha Higgs.

L. Freidel, J. Kowalski-Glikman, na A. Starodubtsev walipendekeza katika karatasi yao ya 2006 kwamba chembe za msingi zinaweza kuwakilishwa kwa kutumia mistari ya Wilson ya uwanja wa mvuto, ikimaanisha kuwa sifa za chembe (wingi, nguvu na mizunguko yao) zinaweza kuendana na mali ya vitanzi vya Wilson - vitu vya msingi vya nadharia ya mvuto wa kitanzi cha quantum. Kazi hii inaweza kuonekana kama msaada wa ziada wa kinadharia kwa mfano wa awali wa Bilson-Thompson.

Kutumia urasmi wa modeli ya povu inayozunguka, ambayo inahusiana moja kwa moja na nadharia ya mvuto wa kitanzi cha quantum, na kwa kuzingatia kanuni za awali za mwisho, inawezekana pia kuzaliana chembe zingine za Modeli ya Kawaida, kama vile fotoni, gluons na gravitons - bila kujali mpango wa Billson-Thompson Brad wa fermions . Hata hivyo, kufikia mwaka wa 2006, bado haijawezekana kuunda miundo ya helon kwa kutumia utaratibu huu. Mfano wa helon hauna brads ambayo inaweza kutumika kujenga kifua cha Higgs, lakini kwa kanuni mfano huu haukatai uwezekano wa kuwepo kwa kifua hiki kwa namna ya aina fulani ya mfumo wa composite. Bilson-Thompson anabainisha kuwa kwa kuwa chembe zilizo na misa kubwa kwa ujumla zina muundo wa ndani ngumu zaidi (pamoja na kupotosha kwa brads), muundo huu unaweza kuhusishwa na utaratibu wa uundaji wa misa. Kwa mfano, katika mfano wa Bilson-Thompson, muundo wa photon yenye molekuli ya sifuri inafanana na brads zisizopigwa. Walakini, bado haijulikani ikiwa mfano wa picha uliopatikana ndani ya urasmi wa povu wa spin unalingana na picha ya Bilson-Thompson, ambayo kwa mfano wake ina ribbons tatu ambazo hazijasongwa (inawezekana kwamba matoleo kadhaa ya mfano wa picha yanaweza kujengwa ndani ya povu ya spin. urasmi).

Hapo awali, dhana ya "preon" ilitumiwa kuteua subparticles za uhakika zilizojumuishwa katika muundo wa nusu-spin fermions (leptons na quarks). Kama ilivyoelezwa tayari, matumizi ya chembe za uhakika husababisha kitendawili kikubwa. Katika mfano wa Bilson-Thompson, ribbons sio miundo ya uhakika ya "classical". Bilson-Thompson anatumia neno "preon" kudumisha mwendelezo katika istilahi, lakini kwa neno hili hurejelea tabaka pana la vitu ambavyo ni vijenzi vya muundo wa quarks, leptoni na geji bosons.

Muhimu kwa kuelewa mbinu ya Bilson-Thompson ni kwamba katika mfano wake wa awali, chembe za msingi kama vile elektroni zimeelezewa katika suala la utendaji wa wimbi. Jumla ya majimbo ya quantum ya povu inayozunguka yenye awamu madhubuti pia inaelezewa kwa suala la utendaji wa wimbi. Kwa hiyo inawezekana kwamba kwa kutumia urasmi wa povu ya spin mtu anaweza kupata kazi za mawimbi zinazolingana na chembe za msingi (photons na elektroni). Hivi sasa, kuchanganya nadharia ya chembe za msingi na nadharia ya mvuto wa kitanzi cha quantum ni eneo la kazi sana la utafiti.

Mnamo Oktoba 2006, Bilson-Thompson alirekebisha karatasi yake, akibainisha kuwa ingawa mtindo wake uliongozwa na mifano ya preon, sio preon kwa maana kali ya neno, kwa hivyo michoro za kitolojia kutoka kwa mfano wake wa preon zinaweza kutumika katika nadharia zingine za kimsingi. , kama vile nadharia ya M. Vizuizi vya kinadharia vilivyowekwa kwa mifano ya preon haitumiki kwa mfano wake, kwani ndani yake mali ya chembe za msingi huibuka sio kutoka kwa mali ya chembe ndogo, lakini kutoka kwa unganisho la chembe ndogo hizi na kila mmoja (brads). Uwezekano mmoja ni, kwa mfano, "kupachika" vitangulizi katika nadharia ya M au katika nadharia ya mvuto wa kitanzi cha quantum.

Kama Hossenfelder anavyoripoti, viendelezi vya mvuto wa kitanzi wa kiasi katika vipimo vya juu vinahusisha, kama nadharia ya kamba, ulinganifu wa hali ya juu. Ili uzito wa quantum wa kitanzi ulingane na uhusiano maalum, ule wa kwanza, kama Rodolfo Gambini wa Uruguay anavyoamini, unahitaji kuanzishwa kwa mwingiliano sawa na ule wa nadharia ya uzi.

Herman Verlinde wa Chuo Kikuu cha Princeton anaamini kwamba mvuto wa kitanzi unaweza kusaidia kuleta maendeleo katika kuelewa wazo la mawasiliano ya AdS/CFT (mawasiliano ya anti-de Sitter/mawasiliano ya nadharia ya uga rasmi) kati ya nadharia ya uga si rasmi na mvuto. Katika kazi yake ya hivi majuzi, Hossenfelder anaripoti, mwanafizikia alitumia njia za mvuto wa kitanzi kuelezea muda wa nafasi ya pande tatu (ambapo viwianishi viwili ni vya anga na moja ni wakati).

Hivi sasa, wanafizikia elfu kadhaa wa kinadharia wanafanya kazi kwenye nadharia ya kamba. Juu ya kitanzi quantum mvuto kuna mamia ya mara chache wataalamu. Wananadharia wengi wa kamba hawachukulii mvuto wa kitanzi kwa umakini. Nadharia ya kamba ni msingi wa dhana ya uwepo kwenye mizani ya Planck ya vitu vya dhahania vya mwelekeo mmoja - kamba, msisimko wake ambao hufasiriwa kama chembe za msingi na mwingiliano wao.

Nadharia hii ni maendeleo thabiti ya nadharia ya uwanja wa quantum, ambayo kwa sasa ni vifaa vya hisabati kwa fizikia ya kisasa ya chembe - Model Standard. Tofauti na nadharia ya mfuatano, mvuto wa kitanzi wa quantum huchukua kuwepo kwa gridi ya angani ya kipekee inayoundwa na seli za quantum. Mienendo ya seli hizi huamua muundo wa muda wa nafasi.

Tunakualika kutazama mjadala kati ya wanafizikia wanaotetea nadharia kinyume na utaalam wao:

Ukipata hitilafu, tafadhali onyesha kipande cha maandishi na ubofye Ctrl+Ingiza.

Maoni: 227

Encyclopedic YouTube

  • 1 / 5

    Waanzilishi wa "nadharia ya kitanzi cha mvuto" katika miaka ya 80 ya karne ya 20 ni Lee Smolin, Abey Ashtekar, Ted Jacobson. (Kiingereza) Na Carlo Rovelli [ondoa kiolezo] . Kulingana na nadharia hii, nafasi na wakati vinajumuisha sehemu tofauti. Seli hizi ndogo za nafasi zimeunganishwa kwa kila mmoja kwa njia fulani, ili kwa mizani ndogo ya muda na urefu huunda muundo wa motley, wa kipekee wa nafasi, na kwa mizani kubwa hubadilisha vizuri kuwa wakati wa nafasi laini.

    Mvuto wa kitanzi na fizikia ya chembe

    Mojawapo ya faida za nadharia ya kitanzi cha quantum ya mvuto ni asili ambayo kwayo inaelezea Muundo Sanifu wa fizikia ya chembe.

    Kwa hivyo, Bilson-Thompson na waandishi wenzake walipendekeza kwamba nadharia ya mvuto wa loop quantum inaweza kuzalisha tena Modeli Sanifu kwa kuunganisha kiotomati mwingiliano zote nne za kimsingi. Wakati huo huo, kwa msaada wa preons, iliyotolewa kwa namna ya brads (weavings ya muda wa nafasi ya nyuzi), iliwezekana kujenga mfano wa mafanikio wa kizazi cha kwanza cha fermions ya msingi (quarks na leptons) na zaidi au zaidi. uzazi mdogo sahihi wa malipo na sehemu zao.

    Karatasi ya asili ya Bilson-Thompson ilipendekeza kwamba fermions za msingi za kizazi cha pili na cha tatu zinaweza kuwakilishwa kama brads ngumu zaidi, na fermions za kizazi cha kwanza kama bradi rahisi zaidi, ingawa hakuna uwakilishi maalum wa brads tata uliotolewa. Inaaminika kuwa malipo ya umeme na rangi, pamoja na usawa wa chembe za vizazi vya daraja la juu, zinapaswa kupatikana kwa njia sawa na kwa chembe za kizazi cha kwanza. Matumizi ya mbinu za kompyuta ya quantum imefanya iwezekanavyo kuonyesha kwamba chembe za aina hii ni imara na haziozi chini ya ushawishi wa mabadiliko ya quantum.

    Miundo ya utepe katika muundo wa Bilson-Thompson inawakilishwa kama huluki zinazojumuisha jambo sawa na wakati wenyewe. Ingawa karatasi za Bilson-Thompson zinaonyesha jinsi fermions na bosons zinaweza kupatikana kutoka kwa miundo hii, swali la jinsi boson ya Higgs inaweza kupatikana kwa kutumia brading haijajadiliwa ndani yao.

    L. Freidel ( L. Freidel), J. Kowalski-Glickman ( J. Kowalski-Glikman) na A. Starodubtsev katika karatasi yao ya 2006 walipendekeza kuwa chembe za msingi zinaweza kuwakilishwa kwa kutumia mistari ya Wilson ya uwanja wa mvuto, ikimaanisha kuwa sifa za chembe (uzito wao, nishati na spin) zinaweza kuendana na mali ya vitanzi vya Wilson - vitu vya msingi. ya nadharia ya kitanzi quantum mvuto. Kazi hii inaweza kuonekana kama msaada zaidi wa kinadharia kwa modeli ya awali ya Bilson–Thompson.

    Kwa kutumia urasmi wa mfano povu ya spin, ambayo inahusiana moja kwa moja na nadharia ya mvuto wa kitanzi cha quantum, na kwa kuzingatia tu kanuni za awali za mwisho, inawezekana pia kuzaliana chembe zingine za Modeli ya Kawaida, kama vile fotoni, gluons na gravitons - bila kujali Bradson. - Mpango wa Thompson kwa fermions. Hata hivyo, kufikia mwaka wa 2006, bado haijawezekana kuunda miundo ya helon kwa kutumia utaratibu huu. Mfano wa helon hauna brads ambayo inaweza kutumika kujenga kifua cha Higgs, lakini kwa kanuni mfano huu haukatai uwezekano wa kuwepo kwa kifua hiki kwa namna ya aina fulani ya mfumo wa composite. Bilson-Thompson anabainisha kuwa kwa kuwa chembe zilizo na misa kubwa kwa ujumla zina muundo wa ndani ngumu zaidi (pamoja na kupotosha kwa brads), muundo huu unaweza kuhusishwa na utaratibu wa uundaji wa misa. Kwa mfano, katika mfano wa Bilson-Thompson, muundo wa photon yenye molekuli ya sifuri inafanana na brads zisizopigwa. Ukweli, bado haijulikani ikiwa mfano wa picha uliopatikana ndani ya urasmi wa povu ya spin unalingana na picha ya Bilson-Thompson, ambayo kwa mfano wake ina ribbons tatu ambazo hazijasongwa (inawezekana kwamba matoleo kadhaa ya mfano wa photon yanaweza kujengwa ndani ya povu ya spin. urasmi).

    Hapo awali, dhana ya "preon" ilitumiwa kuteua subparticles za uhakika zilizojumuishwa katika muundo wa nusu-spin fermions (leptons na quarks). Kama ilivyoelezwa tayari, matumizi ya chembe za uhakika husababisha kitendawili kikubwa. Katika mfano wa Bilson-Thompson, ribbons sio miundo ya uhakika ya "classical". Bilson-Thompson anatumia neno "preon" kudumisha mwendelezo katika istilahi, lakini kwa neno hili hurejelea tabaka pana la vitu ambavyo ni vijenzi vya muundo wa quarks, leptoni na geji bosons.

    Muhimu kuelewa mbinu ya Bilson-Thompson ni kwamba katika modeli yake ya awali, chembe za msingi kama vile elektroni zimeelezewa katika suala la kazi za wimbi. Jumla ya majimbo ya quantum ya povu inayozunguka yenye awamu madhubuti pia inaelezewa kwa suala la utendaji wa wimbi. Kwa hiyo inawezekana kwamba kwa kutumia urasmi wa povu ya spin mtu anaweza kupata kazi za mawimbi zinazolingana na chembe za msingi (photons na elektroni). Hivi sasa, kuchanganya nadharia ya chembe za msingi na nadharia ya mvuto wa kitanzi cha quantum ni eneo la kazi sana la utafiti.

    Mnamo Oktoba 2006, Bilson-Thompson alirekebisha karatasi yake, akibainisha kuwa ingawa mtindo wake uliongozwa na mifano ya preon, sio preon kwa maana kali ya neno, kwa hivyo michoro za kitolojia kutoka kwa mfano wake wa preon zinaweza kutumika katika nadharia zingine za kimsingi. , kama vile, kwa mfano, nadharia ya M. Vizuizi vya kinadharia vilivyowekwa kwa mifano ya preon haitumiki kwa mfano wake, kwani ndani yake mali ya chembe za msingi huibuka sio kutoka kwa mali ya chembe ndogo, lakini kutoka kwa unganisho la chembe ndogo hizi na kila mmoja (brads). Uwezekano mmoja ni, kwa mfano, "kupachika" vitangulizi katika nadharia ya M au katika nadharia ya mvuto wa kitanzi cha quantum.

    Sabine Hossenfelder alipendekeza kuzingatia wagombea wawili mbadala wa "nadharia ya kila kitu" - nadharia ya kamba na mvuto wa kitanzi - kama pande za sarafu moja. Ili kuhakikisha kwamba mvuto wa quantum ya kitanzi haupingani na nadharia maalum ya uhusiano, ni muhimu kuanzisha mwingiliano ambao ni sawa na unaozingatiwa katika nadharia ya kamba. .

    Matatizo ya nadharia

    Katika toleo lililorekebishwa la karatasi yake, Bilson-Thompson anakiri kwamba matatizo ambayo hayajatatuliwa katika mfano wake yanabaki kuwa wigo wa wingi wa chembe, mizunguko, mchanganyiko wa Cabibbo, na hitaji la kuunganisha mfano wake na nadharia za kimsingi zaidi.

    Toleo la baadaye la kifungu linaelezea mienendo ya brads kwa kutumia hatua za Pachner.