Gravitația cuantică canonică vs. Teoria corzilor

Utilizarea teoriei cuantice standard

Prin interpretarea de la Copenhaga, teoria cuantică necesită o metrică spațială de fond. Majoritatea fizicienilor adepți ai gravitației cuantice canonice (GCC), spre deosebire de cei din tabăra teorie corzilor (TC), resping această configurație. Unii au sugerat o abordare a undelor pilot Bohmian care implică o „folie de spațiu preferată”, dar această interpretare nu funcționează bine cu variabilele în buclă ale lui Ashtekar care pare promițătoare pentru viitorul GCC. Cazul pentru o teorie universală Bohmian cu privire la problema observatorilor difeomorfism-invarianți este abordat de Goldstein și Teufel care răspund la această provocare spunând că formularea lui Ashtekar a relativității generale (RG) nu abordează problemele conceptuale cheie ale GCC.

Utilizarea conceptelor spatiu-timp standard

Deși GCC folosește o varietate dimensională de fond, aceasta diferă de cea a TC prin faptul că nu se bazează pe o metrică de fundal.

Grupul de difeomorfism spațiu-timp

Pur și simplu, în GCC algebra Dirac a funcțiilor de constrângere, de-a lungul hipersuprafeței spațiale este oarecum similară cu difeomorfismele spațio-temporale găsite în RG. Teoriile gravitației cuantice în bucle au fost utile în menținerea acestor difeomorfisme spațiale invariabile.

Problema timpului

Programul de cercetare al GCC are avantajul evitării unei metrici spațiale de fundal, totuși o face la un cost mare: timpil. În primul rând, problema poate fi văzută în ecuația Wheeler-DeWitt. Această ecuație este piesa centrală dinamică a programului GCC, dar nu ia în calcul timpul , și din acest motiv, noul formalism al lui Ashtekar încearcă să respingă ecuația Wheeler-DeWitt ca fiind un instrument euristic. În al doilea rând, relațiile canonice de comutație care cuantifică setul complet de câmpuri nu arată pe deplin evoluția primelor derivate, deoarece nu există o structură cauzală de fond pentru a desemna separarea spațială. Timpul, atunci, este reintrodus „ca valori ale entităților fizice speciale” în GCC care include valori particulare și gravitaționale. Aceasta înseamnă că timpul este definit ca un ceas, nu măsurarea derivată din ceas, ceea ce înseamnă că întregul sistem este cuantificat. Acest lucru (prin aproximație) face din timp un lucru fizic; timpul pentru GCC devine un concept emergent sau fenomenologic o funcție de temperatură.

Sursa: Jürgen Audretsch, Quantum Gravity and the Structure of Scientific Revolutions