Евро-Азиатский институт образовательных технологий Eurasian Institute of educational technologies
Monday, 2020-06-01, 0:43 AM
Site menu
Section categories
Археология- Аrcheology
Ботаника- Вotany
География- Geography
Зоология- Zoology
История- Нistory
История науки- Нistory of science
Медицина- Мedicine
Образование- Education
Общая биология- General biology
Общество- Society
Палеонтология- Рaleontology
Право- Jurisprudence
Психология- Рsychology
Технологии- Technology
Физика- Physics
Химия- Сhemistry
Экология- Еcology
Экономика- Еconomy
Our poll
Оцените наш сайт/ Please rate our website
Total of answers: 1366
Statistics

Total online: 1
Guests: 1
Users: 0

10:49 AM
Оценены нелокальные эффекты квантовой гравитации / The nonlocal effects of quantum gravity have been estimated

Квантовая теория поля (КТП) — теоретическая основа для описания взаимодействия микрочастиц. Это, например, Стандартная модель, описывающая результаты экспериментов на ускорителях частиц и данные астрофизических наблюдений.

Любая КТП может быть либо локальной, либо нелокальной. Грубо говоря, в локальной КТП частицы точечные и взаимодействуют в определенной точке, а в нелокальной теории это некоторые протяженные объекты, взаимодействующие в области их перекрытия.

Нелокальные КТП очень трудны для изучения, а почти весь прогресс физики высоких энергий связан с развитием локальной КТП. Однако нелокальные КТП теоретики тоже рассматривают. Их важность тесно связана с проблемой расходимостей и «перенормируемостью».

Обычно в КТП работают в рамках так называемой теории возмущений. В ней решение уравнений получается методом последовательных приближений: вначале учитываются поправки первого порядка, затем второго, третьего и т.д. Трудность состоит в том, что слагаемые получающегося бесконечного ряда расходящиеся, то есть имеют бесконечные значения.

Чтобы получить осмысленный результат, нужно провести «перенормировку» — добавить в теорию некоторые вспомогательные бесконечные величины, «контрчлены», которые будут взаимно сокращаться с расходимостями. Если эту процедуру можно провести, вводя лишь конечное количество контрчленов, то такая теория считается хорошей, или «перенормируемой» (Стандартная модель как раз такая). Если конечным числом контрчленов ограничиться нельзя, то теория плохая, или «неперенормируемая».

Трудность построения теории квантовой гравитации состоит именно в том, что теория, получающаяся в результате квантования классической общей теории относительности (ОТО) Эйнштейна, неперенормируема.

Кажется, что неперенормируемые теории бессмысленны. Однако современные физики смотрят на них как на «эффективные теории», описывающие реальность лишь при низких энергиях. То есть они предполагают, что неперенормируемость связана с тем, что мы рассматриваем явления при низких энергиях и необоснованно экстраполируем их в область высоких энергий. На самом же деле при высоких энергиях появляется некоторая пока неизвестная «новая физика», которая исправляет ситуацию, делая теорию перенормируемой.

Иными словами, считается, что существует некоторая пока не открытая точная теория квантовой гравитации, которая описывает устройство пространства-времени на очень малых расстояниях (или при очень больших энергиях). А обычная квантовая гравитация, получающаяся квантованием ОТО, является только ее пределом при низких энергиях.

Нет поэтому ничего ужасного в том, что обычная теория гравитации становится заведомо неприменимой при энергиях, сопоставимых с так называемой массой Планка. Последняя неизмеримо (примерно в 1015 раз) больше максимальных энергий, получаемых в настоящее время на ускорителях частиц. При этих энергиях возможные эффекты гравитации должны хорошо описываться обычной «эффективной» квантовой гравитацией.

Однако если эта теория эффективна, она должна приводить к некоторым нелокальным эффектам. Причем из-за взаимодействия гравитации с полями материи они должны распространяться и на них, т.е. во взаимодействиях обычных полей Стандартной модели должна присутствовать некоторая малая нелокальность. Оценку величины этих нелокальных эффектов сделал в своей работе Ксавьер Калмет (Университет Сассекса) вместе с российскими коллегами Станиславом Алексеевым из Государственного астрономического института МГУ и Борисом Латошем (Объединенный институт ядерных исследований, Дубна).

В работе получены точные выражения, описывающие нелокальные эффекты при взаимодействии различных полей материи. Помимо этого, используя ограничения на нелокальность, полученные из данных Большого адронного коллайдера, ученые оценили максимальное количество не открытых пока полей. Хотя полученная оценка чрезвычайно слабая, она может оказаться существенной для проверки некоторых экзотических теорий — так называемой «ТэВной гравитации» (TeV-scale gravity), в которых эффекты квантовой гравитации могут проявляться при низких энергиях.

Результаты работы будут способствовать лучшему пониманию квантовой гравитации и связанных с ней нетривиальных эффектов и помогут при поисках «новой физики».

Исследование опубликовано в журнале Physics Letters B
Источник: chrdk.ru

http://sci-dig.ru/physics/otsenenyi-nelokalnyie-effektyi-kvantovoy-gravitatsii/

 


Quantum field theory (QFT) is a theoretical basis to describe interaction of microparticles. This is, for example, a Standard model describing the results of particle accelerator experiments and astrophysical observations.

Any TSC can be either local or non-local. Roughly speaking, in a local KTP particles are point and interact at a certain point, and in nonlocal theory these are some extended objects interacting in the area of their overlap.

Nonlocal CTPS are very difficult to study, and almost all the progress of high energy physics is associated with the development of local CTPS. However, non-local KTP theorists also consider. Their importance is closely connected with the problem of divergences and "paranormalist".

Usually at CTU are working within the so-called perturbation theory. In it, the solution of equations is obtained by successive approximations: first-order corrections are taken into account, then the second, third, etc.the Difficulty lies in the fact that the components of the resulting infinite series divergent, that is, have infinite values.

To obtain a meaningful result, you need to conduct a "renormalization" is to add some auxiliary theory of an infinite value, "controline" that will be mutually reduced with the divergences. If this procedure can be carried out by introducing only a finite number of counterclenes, then such a theory is considered good, or "renormalized" (the Standard model is just such). If the finite number of counter-measures cannot be limited, then the theory is bad or "intolerable".

The difficulty in constructing the theory of quantum gravity lies in the fact that the theory resulting from the quantization of Einstein's classical General theory of relativity (GRT) is not transportable.

It seems that intolerable theories are meaningless. However, modern physicists look at them as" effective theories " describing reality only at low energies. That is, they suggest that intolerance is due to the fact that we consider phenomena at low energies and unreasonably extrapolate them into the field of high energies. In fact, at high energies, a new "new physics" appears, which corrects the situation, making the theory perenormiruemoy.

In other words, it is believed that there is some not yet open exact theory of quantum gravity, which describes the device of space-time at very small distances (or at very high energies). And the usual quantum gravity, the quantization of General relativity, is only its limit at low energies.

There is therefore nothing terrible in the fact that the usual theory of gravity becomes obviously inapplicable at energies comparable to the so-called Planck mass. The latter is immeasurably (about 1015 times) greater than the maximum energies currently obtained by particle accelerators. At these energies, the possible effects of gravity should be well described by conventional "effective" quantum gravity.

However, if this theory is effective, it should lead to some non-local effects. Moreover, due to the interaction of gravity with the fields of matter, they should extend to them, i.e. in the interactions of ordinary fields of the Standard model there should be some small nonlocality. The assessment of the value of these nonlocal effects have made the work of the Xavier Calmet (University of Sussex), together with Russian colleagues Stanislav Alexeyev of the State astronomical Institute of Moscow state University and Boris Latchem (joint Institute for nuclear research, Dubna).

In this paper we obtain exact expressions describing non-local effects in the interaction of different fields of matter. In addition, using the restrictions on nonlocality obtained from the Large hadron Collider data, scientists estimated the maximum number of fields not yet open. Although the resulting estimate is extremely weak, it may prove essential to test some exotic theories — the so-called "TeV gravity" (Тev-scale gravity), in which the effects of quantum gravity can occur at low energies.

The results of the work will contribute to a better understanding of quantum gravity and related non-trivial effects and will help in the search for a "new physics".

The study has been published in the journal Physics Letters B
Source: chrdk.ru

http://sci-dig.ru/physics/otsenenyi-nelokalnyie-effektyi-kvantovoy-gravitatsii/

Category: Физика- Physics | Added by: zvonimirveres
Log In
Search
Calendar
«  February 2018  »
SuMoTuWeThFrSa
    123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728
Организации / Оrganizations
Полезные ссылки / Useful links