लूप क्वांटम गुरुत्व - यह क्या है? यह वह प्रश्न है जिस पर हम इस लेख में विचार करेंगे। शुरू करने के लिए, हम इसकी विशेषताओं और तथ्यात्मक जानकारी को परिभाषित करेंगे, और फिर हम इसके प्रतिद्वंद्वी - स्ट्रिंग सिद्धांत से परिचित होंगे, जिसे हम लूप क्वांटम ग्रेविटी के साथ समझने और अंतर्संबंध के लिए एक सामान्य रूप में विचार करेंगे।
परिचय
क्वांटम गुरुत्व का वर्णन करने वाले सिद्धांतों में से एक ब्रह्मांड के संगठन के क्वांटम स्तर पर लूप गुरुत्वाकर्षण पर डेटा का एक सेट है। ये सिद्धांत प्लैंक पैमाने पर समय और स्थान दोनों की विसंगति की अवधारणा पर आधारित हैं। स्पंदित ब्रह्मांड की परिकल्पना को साकार करने की अनुमति देता है।
ली स्मोलिन, टी. जैकबसन, के. रोवेली और ए. अष्टेकर लूप क्वांटम ग्रेविटी के सिद्धांत के संस्थापक हैं। इसके गठन की शुरुआत 80 के दशक में होती है। XX सदी। इस सिद्धांत के कथनों के अनुसार, "संसाधन" - समय और स्थान - असतत टुकड़ों की प्रणाली हैं। उन्हें क्वांटा के आकार की कोशिकाओं के रूप में वर्णित किया जाता है, जिन्हें एक विशेष तरीके से एक साथ रखा जाता है।हालाँकि, बड़े आकार तक पहुँचने पर, हम अंतरिक्ष-समय की एक चौरसाई का निरीक्षण करते हैं, और यह हमें निरंतर लगता है।
लूप ग्रेविटी और ब्रह्मांड के कण
लूप क्वांटम ग्रेविटी के सिद्धांत की सबसे महत्वपूर्ण "विशेषताओं" में से एक भौतिकी में कुछ समस्याओं को हल करने की इसकी प्राकृतिक क्षमता है। यह आपको कण भौतिकी के मानक मॉडल से संबंधित कई मुद्दों की व्याख्या करने की अनुमति देता है।
2005 में, एस. बिलसन-थॉम्पसन का एक लेख प्रकाशित हुआ, जिसने इसमें एक रूपांतरित रिशोन हरारी के साथ एक मॉडल प्रस्तावित किया, जिसने एक विस्तारित रिबन ऑब्जेक्ट का रूप ले लिया। बाद वाले को रिबन कहा जाता है। अनुमानित क्षमता से पता चलता है कि यह सभी उप-घटकों के स्वतंत्र संगठन के कारण की व्याख्या कर सकता है। आखिरकार, यह वह घटना है जो रंग आवेश का कारण बनती है। पिछले प्रीऑन मॉडल ने अपने लिए बिंदु कणों को मूल तत्व माना है। कलर चार्ज पोस्ट किया गया था। यह मॉडल विद्युत आवेशों को एक टोपोलॉजिकल इकाई के रूप में वर्णित करना संभव बनाता है, जो रिबन घुमाव के मामले में उत्पन्न हो सकता है।
2006 में प्रकाशित इन सह-लेखकों द्वारा दूसरा लेख, एक काम है जिसमें एल। स्मोलिन और एफ। मार्कोपोलु ने भी भाग लिया। वैज्ञानिकों ने इस धारणा को आगे रखा है कि लूप वाले वर्ग में शामिल क्वांटम लूप गुरुत्वाकर्षण के सभी सिद्धांत बताते हैं कि उनमें स्थान और समय मात्राकरण से उत्साहित राज्य हैं। ये राज्य प्रीऑन की भूमिका निभा सकते हैं, जिससे प्रसिद्ध मानक मॉडल का उदय हुआ। यह, बदले में, कारण बनता हैसिद्धांत के गुणों का उद्भव।
चार वैज्ञानिकों ने यह भी सुझाव दिया कि क्वांटम लूप गुरुत्वाकर्षण का सिद्धांत मानक मॉडल को पुन: उत्पन्न करने में सक्षम है। यह चार मूलभूत शक्तियों को एक स्वचालित तरीके से आपस में जोड़ता है। इस रूप में, "ब्रैड" (अंतर्निर्मित रेशेदार अंतरिक्ष-समय) की अवधारणा के तहत, प्रीऑन की अवधारणा का अर्थ यहां है। यह दिमाग है जो कणों की "पहली पीढ़ी" के प्रतिनिधियों से सही मॉडल को फिर से बनाना संभव बनाता है, जो कि फ़र्मियन (क्वार्क और लेप्टन) पर आधारित है, जो कि फ़र्मियन के चार्ज और समता को फिर से बनाने के अधिकतर सही तरीके हैं।
बिलसन-थॉम्पसन ने सुझाव दिया कि दूसरी और तीसरी पीढ़ी की मौलिक "श्रृंखला" से फ़र्मियन को एक ही ब्रैड के रूप में दर्शाया जा सकता है, लेकिन एक अधिक जटिल संरचना के साथ। पहली पीढ़ी के फ़र्मों को यहाँ सरलतम दिमागों द्वारा दर्शाया गया है। हालांकि, यहां यह जानना महत्वपूर्ण है कि उनके डिवाइस की जटिलता के बारे में विशिष्ट विचार अभी तक सामने नहीं रखे गए हैं। यह माना जाता है कि पहली पीढ़ी में रंग और विद्युत प्रकारों के साथ-साथ कणों की समता की "स्थिति" ठीक उसी तरह बनती है जैसे दूसरों में। इन कणों की खोज के बाद, क्वांटम उतार-चढ़ाव से उन पर प्रभाव पैदा करने के लिए कई प्रयोग किए गए। प्रयोगों के अंतिम परिणामों से पता चला कि ये कण स्थिर हैं और सड़ते नहीं हैं।
पट्टी संरचना
चूंकि हम गणनाओं का उपयोग किए बिना यहां सिद्धांतों के बारे में जानकारी पर विचार कर रहे हैं, हम कह सकते हैं कि यह लूप क्वांटम ग्रेविटी है "के लिएचायदानी।" और वह टेप संरचनाओं का वर्णन किए बिना नहीं कर सकती।
ऐसी संस्थाएं जिनमें अंतरिक्ष-समय के समान "सामान" द्वारा पदार्थ का प्रतिनिधित्व किया जाता है, बिलसन-थॉम्पसन ने हमारे सामने प्रस्तुत मॉडल का एक सामान्य वर्णनात्मक प्रतिनिधित्व किया है। ये इकाइयाँ दी गई वर्णनात्मक विशेषता की टेप संरचनाएँ हैं। यह मॉडल हमें दिखाता है कि फ़र्मियन कैसे बनते हैं और बोसॉन कैसे बनते हैं। हालांकि, यह इस सवाल का जवाब नहीं देता है कि ब्रांडिंग का उपयोग करके हिग्स बोसोन कैसे प्राप्त किया जा सकता है।
एल. फ़्रीडेल, जे. कोवल्स्की-ग्लिकमैन और ए. स्ट्रोडुबत्सेव ने 2006 में एक लेख में सुझाव दिया था कि गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रों की विल्सन लाइनें प्राथमिक कणों का वर्णन कर सकती हैं। इसका तात्पर्य यह है कि कणों के पास मौजूद गुण विल्सन लूप के गुणात्मक मापदंडों के अनुरूप होने में सक्षम हैं। उत्तरार्द्ध, बदले में, लूप क्वांटम गुरुत्व की मूल वस्तु हैं। इन अध्ययनों और गणनाओं को बिलसन-थॉम्पसन मॉडल का वर्णन करने वाले सैद्धांतिक समर्थन के लिए एक अतिरिक्त आधार के रूप में भी माना जाता है।
स्पिन फोम मॉडल की औपचारिकता का उपयोग करना, जो इस लेख (टीपीकेजी) में अध्ययन और विश्लेषण किए गए सिद्धांत से सीधे संबंधित है, साथ ही क्वांटम लूप गुरुत्वाकर्षण के इस सिद्धांत के सिद्धांतों की प्रारंभिक श्रृंखला पर आधारित है, बनाता है मानक मॉडल के कुछ टुकड़ों को पुन: पेश करना संभव है जो पहले प्राप्त नहीं किए जा सकते थे। ये फोटॉन कण थे, ग्लूऑन और ग्रेविटॉन भी।
वहाँ हैजेलन मॉडल भी, जिसमें ब्रैड्स को उनकी अनुपस्थिति के कारण नहीं माना जाता है। लेकिन मॉडल ही उनके अस्तित्व को नकारने की सटीक संभावना नहीं देता है। इसका लाभ यह है कि हम हिग्स बोसोन को एक प्रकार की मिश्रित प्रणाली के रूप में वर्णित कर सकते हैं। यह एक बड़े द्रव्यमान मूल्य वाले कणों में अधिक जटिल आंतरिक संरचनाओं की उपस्थिति से समझाया गया है। ब्रैड्स के मुड़ने को देखते हुए, हम मान सकते हैं कि यह संरचना बड़े पैमाने पर निर्माण तंत्र से संबंधित हो सकती है। उदाहरण के लिए, बिलसन-थॉम्पसन मॉडल का रूप, जो फोटॉन को शून्य द्रव्यमान वाले कण के रूप में वर्णित करता है, नॉन-ट्विस्टेड ब्रैड अवस्था से मेल खाता है।
बिलसन-थॉम्पसन दृष्टिकोण को समझना
क्वांटम लूप ग्रेविटी पर व्याख्यान में, बिलसन-थॉम्पसन मॉडल को समझने के सर्वोत्तम दृष्टिकोण का वर्णन करते हुए, यह उल्लेख किया गया है कि प्राथमिक कणों के प्रीऑन मॉडल का यह विवरण एक तरंग प्रकृति के कार्यों के रूप में इलेक्ट्रॉनों को चिह्नित करने की अनुमति देता है। मुद्दा यह है कि सुसंगत चरणों के साथ स्पिन फोम के पास क्वांटम राज्यों की कुल संख्या को तरंग फ़ंक्शन शर्तों का उपयोग करके भी वर्णित किया जा सकता है। वर्तमान में, प्राथमिक कणों और टी.पी.के.जी.
के सिद्धांत को एकीकृत करने के उद्देश्य से सक्रिय कार्य चल रहा है।
लूप क्वांटम ग्रेविटी पर पुस्तकों के बीच, आप बहुत सारी जानकारी पा सकते हैं, उदाहरण के लिए, क्वांटम दुनिया के विरोधाभासों के बारे में ओ। फेरिन के कार्यों में। अन्य कार्यों में, ली स्मोलिन के लेखों पर ध्यान देने योग्य है।
समस्याएं
बिलसन-थॉम्पसन के संशोधित संस्करण में यह लेख स्वीकार करता है किकण द्रव्यमान स्पेक्ट्रम एक अनसुलझी समस्या है जिसका उसका मॉडल वर्णन नहीं कर सकता है। इसके अलावा, वह स्पिन, कैबिबो मिक्सिंग से संबंधित मुद्दों को हल नहीं करती है। इसे एक अधिक मौलिक सिद्धांत के लिए एक लिंक की आवश्यकता है। लेख के बाद के संस्करण पचनेर संक्रमण का उपयोग करते हुए ब्रैड की गतिशीलता का वर्णन करने का सहारा लेते हैं।
भौतिकी की दुनिया में लगातार टकराव चल रहा है: स्ट्रिंग थ्योरी बनाम लूप क्वांटम ग्रेविटी का सिद्धांत। ये दो मौलिक कार्य हैं जिन पर दुनिया भर के कई प्रसिद्ध वैज्ञानिकों ने काम किया है और काम कर रहे हैं।
स्ट्रिंग सिद्धांत
क्वांटम लूप गुरुत्वाकर्षण और स्ट्रिंग सिद्धांत के सिद्धांत के बारे में बात करते हुए, यह समझना महत्वपूर्ण है कि ब्रह्मांड में पदार्थ और ऊर्जा की संरचना को समझने के ये दो पूरी तरह से अलग तरीके हैं।
स्ट्रिंग सिद्धांत भौतिक विज्ञान का "विकास का मार्ग" है, जो बिंदु कणों के बीच नहीं, बल्कि क्वांटम स्ट्रिंग्स के बीच पारस्परिक क्रियाओं की गतिशीलता का अध्ययन करने का प्रयास करता है। सिद्धांत की सामग्री क्वांटम दुनिया के यांत्रिकी के विचार और सापेक्षता के सिद्धांत को जोड़ती है। इससे मनुष्य को क्वांटम गुरुत्व के भविष्य के सिद्धांत का निर्माण करने में मदद मिलने की संभावना है। अध्ययन की वस्तु के आकार के कारण ही यह सिद्धांत ब्रह्मांड की नींव का एक अलग तरीके से वर्णन करने का प्रयास करता है।
क्वांटम लूप ग्रेविटी के सिद्धांत के विपरीत, स्ट्रिंग थ्योरी और इसकी नींव काल्पनिक डेटा पर आधारित हैं, यह सुझाव देते हुए कि कोई भी प्राथमिक कण और एक मौलिक प्रकृति के सभी इंटरैक्शन क्वांटम स्ट्रिंग्स के कंपन का परिणाम हैं। ब्रह्मांड के इन "तत्वों" में अल्ट्रामाइक्रोस्कोपिक आयाम हैं और प्लैंक लंबाई के क्रम के पैमाने पर 10-35 m.
हैं।
इस सिद्धांत के आंकड़े गणितीय रूप से काफी सटीक हैं, लेकिन अभी तक प्रयोगों के क्षेत्र में इसकी वास्तविक पुष्टि नहीं हो पाई है। स्ट्रिंग थ्योरी मल्टीवर्स से जुड़ी हुई है, जो कि अनंत दुनिया में सूचना की व्याख्या है जिसमें विभिन्न प्रकार और बिल्कुल हर चीज के विकास के रूप हैं।
आधार
लूप क्वांटम ग्रेविटी या स्ट्रिंग थ्योरी? यह एक महत्वपूर्ण प्रश्न है, जो कठिन है, लेकिन समझने की आवश्यकता है। यह भौतिकविदों के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। स्ट्रिंग थ्योरी को बेहतर ढंग से समझने के लिए, कुछ बातें जानना ज़रूरी है।
स्ट्रिंग सिद्धांत हमें संक्रमण के विवरण और प्रत्येक मौलिक कण की सभी विशेषताओं के साथ प्रदान कर सकता है, लेकिन यह केवल तभी संभव है जब हम भौतिकी के निम्न-ऊर्जा क्षेत्र में तारों को एक्सट्रपलेशन कर सकें। ऐसे मामले में, ये सभी कण एक गैर-स्थानीय एक-आयामी लेंस में उत्तेजना स्पेक्ट्रम पर प्रतिबंध का रूप ले लेंगे, जिनमें से एक अनंत संख्या है। स्ट्रिंग्स का विशिष्ट आयाम एक अत्यंत छोटा मान है (लगभग 10-33 m)। इसे देखते हुए, एक व्यक्ति प्रयोगों के दौरान उनका निरीक्षण नहीं कर पाता है। इस घटना का एक एनालॉग संगीत वाद्ययंत्रों का कंपन है। वर्णक्रमीय डेटा जो एक स्ट्रिंग को "रूप" करता है, केवल एक निश्चित आवृत्ति के लिए ही संभव हो सकता है। जैसे-जैसे आवृत्ति बढ़ती है, वैसे-वैसे ऊर्जा (कंपन से संचित) भी होती है। यदि हम इस कथन में सूत्र E=mc2 लागू करते हैं, तो हम उस पदार्थ का विवरण बना सकते हैं जो ब्रह्मांड को बनाता है। सिद्धांत बताता है कि कण द्रव्यमान आयाम जो स्वयं को प्रकट करते हैंकंपन तार वास्तविक दुनिया में देखे जाते हैं।
स्ट्रिंग भौतिकी अंतरिक्ष-समय आयामों के प्रश्न को खोलती है। मैक्रोस्कोपिक दुनिया में अतिरिक्त स्थानिक आयामों की अनुपस्थिति को दो तरह से समझाया गया है:
- आयामों का संघनन, जो आकार में मुड़ जाता है जिसमें वे प्लैंक लंबाई के क्रम के अनुरूप होंगे;
- कणों की संपूर्ण संख्या का स्थानीयकरण जो एक चार-आयामी "विश्व की चादर" पर एक बहुआयामी ब्रह्मांड का निर्माण करते हैं, जिसे एक मल्टीवर्स के रूप में वर्णित किया गया है।
मात्राकरण
यह लेख डमी के लिए लूप क्वांटम ग्रेविटी के सिद्धांत की अवधारणा पर चर्चा करता है। इस विषय को गणितीय स्तर पर समझना अत्यंत कठिन है। यहां हम एक वर्णनात्मक दृष्टिकोण के आधार पर एक सामान्य प्रतिनिधित्व पर विचार करते हैं। इसके अलावा, दो "विपरीत" सिद्धांतों के संबंध में।
स्ट्रिंग सिद्धांत को बेहतर ढंग से समझने के लिए, प्राथमिक और द्वितीयक परिमाणीकरण दृष्टिकोण के अस्तित्व के बारे में जानना भी महत्वपूर्ण है।
दूसरा परिमाणीकरण एक स्ट्रिंग क्षेत्र की अवधारणाओं पर आधारित है, अर्थात् लूप के स्थान के लिए कार्यात्मक, जो क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत के समान है। प्राथमिक दृष्टिकोण की औपचारिकताएं, गणितीय तकनीकों के माध्यम से, उनके बाहरी क्षेत्रों में परीक्षण स्ट्रिंग्स की गति का विवरण तैयार करती हैं। यह स्ट्रिंग्स के बीच की बातचीत को नकारात्मक रूप से प्रभावित नहीं करता है, और इसमें स्ट्रिंग क्षय और एकीकरण की घटना भी शामिल है। प्राथमिक दृष्टिकोण स्ट्रिंग सिद्धांतों और पारंपरिक क्षेत्र सिद्धांत के दावों के बीच की कड़ी है:दुनिया की सतह।
सुपरसिमेट्री
स्ट्रिंग सिद्धांत का सबसे महत्वपूर्ण और अनिवार्य, साथ ही यथार्थवादी "तत्व" सुपरसिमेट्री है। कणों का सामान्य सेट और उनके बीच की बातचीत, जो अपेक्षाकृत कम ऊर्जा पर देखी जाती है, लगभग सभी रूपों में मानक मॉडल के संरचनात्मक घटक को पुन: पेश करने में सक्षम है। मानक मॉडल के कई गुण सुपरस्ट्रिंग सिद्धांत के संदर्भ में सुरुचिपूर्ण स्पष्टीकरण प्राप्त करते हैं, जो सिद्धांत के लिए एक महत्वपूर्ण तर्क भी है। हालांकि, अभी तक ऐसे कोई सिद्धांत नहीं हैं जो स्ट्रिंग सिद्धांतों की इस या उस सीमा की व्याख्या कर सकें। इन अभिधारणाओं को मानक मॉडल के समान दुनिया का एक रूप प्राप्त करना संभव बनाना चाहिए।
गुण
स्ट्रिंग सिद्धांत के सबसे महत्वपूर्ण गुण हैं:
- ब्रह्मांड की संरचना को निर्धारित करने वाले सिद्धांत गुरुत्वाकर्षण और क्वांटम दुनिया के यांत्रिकी हैं। वे ऐसे घटक हैं जिन्हें एक सामान्य सिद्धांत बनाते समय अलग नहीं किया जा सकता है। स्ट्रिंग सिद्धांत इस धारणा को लागू करता है।
- बीसवीं सदी की कई विकसित अवधारणाओं के अध्ययन, जो हमें दुनिया की मूलभूत संरचना को समझने की अनुमति देते हैं, उनके संचालन और स्पष्टीकरण के सभी सिद्धांतों के साथ, संयुक्त और स्ट्रिंग सिद्धांत से उपजा है।
- स्ट्रिंग सिद्धांत में मुक्त पैरामीटर नहीं हैं जिन्हें समझौता सुनिश्चित करने के लिए समायोजित किया जाना चाहिए, जैसा कि मानक मॉडल में आवश्यक है, उदाहरण के लिए।
निष्कर्ष में
साधारण शब्दों में, क्वांटम लूप ग्रेविटी वास्तविकता को समझने का एक तरीका है किप्राथमिक कणों के स्तर पर दुनिया की मूलभूत संरचना का वर्णन करने का प्रयास करता है। यह आपको भौतिक विज्ञान की कई समस्याओं को हल करने की अनुमति देता है जो पदार्थ के संगठन को प्रभावित करते हैं, और यह दुनिया के अग्रणी सिद्धांतों में से एक है। इसका मुख्य विरोधी स्ट्रिंग थ्योरी है, जो काफी तार्किक है, बाद के कई सच्चे बयानों को देखते हुए। दोनों सिद्धांत प्राथमिक कण अनुसंधान के विभिन्न क्षेत्रों में अपनी पुष्टि पाते हैं, और "क्वांटम दुनिया" और गुरुत्वाकर्षण को संयोजित करने का प्रयास आज भी जारी है।
