تفاوت اصلی بین گرانش کوانتومی حلقه و نظریه ریسمان این است که گرانش کوانتومی حلقه تلاشی برای یکسان سازی برهمکنش های بنیادی ندارد، در حالی که نظریه ریسمان تلاشی نظری برای یکسان سازی هر چهار برهمکنش اساسی است.
گرانش کوانتومی حلقه نظریه ای است که تحت گرانش کوانتومی قرار دارد و هدف آن ادغام مکانیک کوانتومی و نسبیت عام است. نظریه ریسمان یک چارچوب نظری است که در آن ذرات نقطه مانند (فیزیک ذرات) با رشته هایی با نام اجسام D جایگزین می شوند. چهار برهمکنش اساسی که در بالا در بخش تفاوت کلیدی مورد بحث قرار گرفته اند عبارتند از: برهمکنش های گرانشی، برهمکنش های الکترومغناطیسی، برهمکنش های قوی و برهمکنش های ضعیف.
گرانش کوانتومی حلقه چیست؟
گرانش کوانتومی حلقه نظریه ای است که تحت گرانش کوانتومی قرار دارد و هدف آن ادغام مکانیک کوانتومی و نسبیت عام است. این از طریق ادغام یک مدل استاندارد در چارچوب مورد گرانش کوانتومی خالص انجام می شود. ما می‌توانیم این نظریه را به اختصار LQG بنویسیم، و این یک نامزد برای گرانش کوانتومی است، جایی که با نظریه ریسمان رقابت می‌کند.
ما می توانیم این نظریه را به عنوان تلاشی برای توسعه نظریه کوانتومی گرانش درک کنیم. ما می توانیم این توسعه را بسته به فرمول هندسی انیشتین انجام دهیم، جایی که گرانش را به عنوان یک نیرو در نظر نمی گیریم. در آنجا، باید فرض کنیم که نظریه گرانش کوانتومی حلقه، فضا و زمان را به طور مشابه با کوانتیزه شدن انرژی و تکانه در مکانیک کوانتومی کوانتیزه کرده است. بنابراین، این نظریه به ما نشانه ای از فضا-زمان می دهد که در آن فضا و زمان به طور مستقیم به دلیل کوانتیزه شدن به صورت دانه ای و گسسته به نظر می رسند، که مشابه فوتون های نظریه کوانتومی در مورد الکترومغناطیس و سطوح انرژی گسسته اتم ها است.
شکل 01: آشکارساز ذرات CMS
علاوه بر این، این نظریه فرض می کند که ساختار فضا از حلقه های محدودی تشکیل شده است که در شبکه ای ظریف شبیه به پارچه بافته شده اند. ما به این شبکه ها شبکه های اسپین می گوییم. با این حال، فضا خود ساختار اتمی را ترجیح می دهد. دو رویکرد تحقیقاتی برای این نظریه وجود دارد که شامل گرانش کوانتومی حلقه متعارف سنتی تر و گرانش کوانتومی حلقه کوواریانت جدید است.
نظریه ریسمان چیست؟
نظریه ریسمان یک چارچوب نظری است که در آن ذرات نقطه مانند فیزیک ذرات با رشته هایی با نام اجسام D جایگزین می شوند. این نظریه می تواند انتشار رشته ها در فضا و برهم کنش آنها با یکدیگر را توصیف کند. وقتی صحبت از مقیاس های بزرگتر به میان می آید، یک رشته به صورت یک ذره معمولی ظاهر می شود که جرم، بار و غیره دارد.، و ما می توانیم اینها را از طریق وضعیت ارتعاشی آن رشته تعیین کنیم.
می‌توانیم مشاهده کنیم که نظریه ریسمان یک یا چند حالت ارتعاشی یک رشته ذره‌ای را به عنوان خاصیت مربوط به گرانش در نظر می‌گیرد، که یک ذره مکانیکی کوانتومی حامل نیروی گرانشی است. بنابراین، می توان گفت که نظریه ریسمان یک نظریه گرانش کوانتومی است.
علاوه بر این، نظریه ریسمان به پیشرفت‌های فیزیک ریاضی کمک می‌کند که در مسائل مختلف مربوط به فیزیک سیاهچاله‌ها و همچنین در کیهان‌شناسی جهان اولیه، فیزیک هسته‌ای و غیره به کار می‌رود.
هنگامی که تاریخچه این نظریه را در نظر می گیریم، اولین بار در دهه 1960 به عنوان نظریه نیروی هسته ای قوی مطرح شد. با این حال، به نفع کرومودینامیک کوانتومی کنار گذاشته شد.بعدها، دانشمندان دریافتند که ویژگی های اصلی نظریه ریسمان آن را برای فیزیک هسته ای نامناسب می کند و به نظریه کوانتومی گرانش اختصاص داده شدند. ما می توانیم اولین مدل نظریه ریسمان را به عنوان نظریه ریسمان بوزونی شناسایی کنیم. این نظریه فقط شامل ذرات بوزون بود که بعداً به نظریه ابر ریسمان تبدیل شد که نشان‌دهنده رابطه یا «ابر تقارن» بوزون‌ها و فرمیون‌ها بود.
تفاوت بین گرانش کوانتومی حلقه و نظریه ریسمان چیست؟
گرانش کوانتومی حلقه نظریه ای است که تحت گرانش کوانتومی قرار دارد و هدف آن ادغام مکانیک کوانتومی و نسبیت عام است. نظریه ریسمان یک چارچوب نظری است که در آن ذرات نقطه مانند (فیزیک ذرات) با رشته هایی با نام اجسام D جایگزین می شوند. تفاوت اصلی بین گرانش کوانتومی حلقه و نظریه ریسمان در این است که گرانش کوانتومی حلقه تلاشی برای یکسان سازی برهمکنش های بنیادی نمی کند، در حالی که نظریه ریسمان تلاشی نظری برای یکسان سازی هر چهار برهمکنش اساسی است.
اینفوگرافیک زیر تفاوت‌های بین گرانش کوانتومی حلقه و نظریه ریسمان را به شکل جدولی خلاصه می‌کند.
خلاصه - گرانش کوانتومی حلقه در مقابل نظریه ریسمان
تفاوت اصلی بین گرانش کوانتومی حلقه و نظریه ریسمان این است که گرانش کوانتومی حلقه تلاشی برای یکسان سازی برهمکنش های بنیادی نمی کند، در حالی که نظریه ریسمان تلاشی نظری برای یکسان سازی هر چهار برهمکنش اساسی است. چهار برهمکنش اساسی که در بالا در بخش تفاوت کلیدی مورد بحث قرار گرفته اند عبارتند از برهمکنش های گرانشی و الکترومغناطیسی، برهمکنش های قوی و ضعیف.
