А нужна ли нам квантовая теория гравитации?

Nov 25, 2023 20:56

      Знакомых хотя бы издали с квантовыми теориями электромагнитного, слабого и сильного (ядерного) взаимодействий, построенных к концу 1960-х и объединенных в Стандартную модель, нередко смущает отсутствие в этой модели квантовой теории гравитационного взаимодействих. И надежды на построение адекватной теории квантовой гравитации не покидают их.
      Сам я подобной жажды не испытываю. Почему? Обсудим...

      До конца позапрошлого века физики не страдали от отсутствия квантовой механики. Они спокойно описывали макроскопическое движение разных сред, происходящие в них волновые процессы, их термодинамические свойства, электрические и магнитные явления и многое другое. Даже освоение радио, телевидения и микроволновок не потребовало знаний квантовой физики. Поскольку дискретность параметров мира во всем этом никак не ощущалась.

Привычная же всем квантовая механика возникла от необходимости адекватно описывать атомы, молекулы, их спектры и структуру, а также свойства электромагнитного излучения с длинами волн субмиллиметрового диапазона и более коротких.

Самые короткие из гравитационных волн, которые мы можем зарегистрировать, могут возникнуть при слиянии двух нейтронных звезд. Минимальная масса которых примерно 1,4 солнечных масс, а результирующий объект получает массу не более 2,5 масс Солнца. Гравитационный радиус (радиус горизонта событий) любого объекта пропорционален его массе и для Солнца равен 2,95 км. Тем самым, длина экватора горизонта событий объекта, возникшего от слияния двух нейтронных звезд минимальной массы оказывается порядка 50 км (частота соответствующих гравитационных волн в момент слияния двух НЗ ~ 6 кГц). А длина самого короткого цуга таких волн (размер "гравитона", как аналога фотона) оказывается равным нескольким сотням километров. Ни о какой дискретности любых явлений при таких длинах волн речь идти, разумеется, не может.

Существуют ли явления и процессы в гравитационной физике гораздо более коротковолновые по сравнению с упомянутыми выше? Которые, хотя бы принципиально на существенно более высоком уровне техники можно было бы зафиксировать. Мне о таких явлениях и процессах читать никогда не приходилось.

Поэтому полагаю, что создавать такую теорию квантовой гравитации нет никакой нужды. Поскольку не вижу никакой возможности проверить ее на опыте. А теории, которые не подтверждены экспериментом или наблюдениями, на мой взгляд - суть математические упражнения.

Так нужна ли нам квантовая теория гравитации?

Гравитационные волны, Физика на пальцах

Previous post Next post
Up