Unterschied zwischen Stringtheorie und Schleifenquantengravitation

Hauptunterschied - Stringtheorie vs. Loop-Quantengravitation

Die Stringtheorie und die Quantenschleifengravitation sind zwei Theorien der Quantengravitation. Es gibt jedoch zwei unterschiedliche Ansätze. Die Stringtheorie ist ein theoretischer Versuch, alle vier grundlegenden Wechselwirkungen zu vereinheitlichen. Die Quantengravitation der Schleife versucht nicht, grundlegende Wechselwirkungen zu vereinheitlichen. Es ist nur eine Theorie der Quantengravitation. Die Stringtheorie geht von fundamentalen Aspekten der Quantentheorie aus. Die Quantengravitation der Schleife hängt dagegen von der allgemeinen Relativitätstheorie und dem Quantisierungsgravitationsfeld ab. Die Stringtheorie arbeitet in höherdimensionalen Raumzeiten. Die Quantengravitation der Schleife erfordert jedoch keine höheren Abmessungen. Dies ist das Hauptunterschied zwischen Stringtheorie und Schleifenquantengravitation. Obwohl beide Theorien versuchen, eine Theorie der Quantengravitation zu modellieren, sind sie theoretisch sehr unterschiedlich. Dieser Artikel versucht, grundlegende Aspekte beider Theorien und den Unterschied zwischen ihnen zu erklären.

Was ist die Stringtheorie?

Die Stringtheorie ist ein theoretischer Versuch, alle vier grundlegenden Wechselwirkungen in einer einzigen Theorie zu vereinheitlichen. Derzeit werden mehrere Stringtheorien wie die Superstringtheorie und die M-Theorie entwickelt. String-Theorien werden nach den gleichen Grundannahmen der Quantentheorie entwickelt. Stringtheorien gehen von der Quantentheorie aus. Die Quantentheorie ist eine Kombination aller grundlegenden Wechselwirkungen außer der Schwerkraft. Sie basieren also auf drei grundlegenden Wechselwirkungen. Schließlich wird die Stringtheorie zur Vereinheitlichung aller vier grundlegenden Wechselwirkungen. Daher wird die Stringtheorie als eine Theorie der Quantengravitation betrachtet.

In der Stringtheorie werden jedoch die in der fundamentalen Teilchenphysik angenommenen punktförmigen nulldimensionalen Teilchen durch eindimensionale, strangförmige Objekte ersetzt. Diese Saiten können vibrieren und dehnen. Sie sind die Quantenbausteine ​​der Materie.

In der Stringtheorie ist das Konzept einer Supersymmetrie wesentlich, um Fermionen einzubeziehen. Nach dem Konzept der Supersymmetrie müssen alle Fermionen ein Superpartner-Boson haben. Supersymmetrie ist also ein konzeptueller Vermittler, der Bosonen (Kraftträger) und Fermionen (Materieteilchen) in Beziehung setzt. String-Theorien, die das Konzept der Supersymmetrie verwenden, werden als Theorien von Superstrings bezeichnet. In der Regel benötigen Stringtheorien mehr als vier Dimensionen. In der Superstringtheorie wird die Raumzeit als zehndimensional betrachtet. In der M-Theorie wird angenommen, dass die Raumzeit 11-dimensional ist. 

Grundsätzlich werden Stringtheorien nach dem in der Theorie angenommenen Stringtyp klassifiziert. Es gibt zwei Arten von String-Schleifen: geschlossene String-Schleifen, die sich in offene String-Schleifen unterteilen lassen, und geschlossene String-Schleifen, die sich nicht in offene Strings unterteilen lassen. Es wird angenommen, dass die Größe der Saiten um die Planck-Länge oder um 10 herum liegt^-35m. Wenn Strings wirklich existieren, wäre es mit den aktuellen Technologien sehr schwer zu erkennen.

Die Stringtheorie gilt als vielversprechender Kandidat für eine Quantentheorie der Schwerkraft und ist eine Vereinheitlichung aller vier grundlegenden Wechselwirkungen in der Natur.

Offene Zeichenfolge und Geschlossene Zeichenfolge

Was ist Loop-Quantengravitation?

Die Quantengravitation der Schleife ist auch eine Theorie der Quantengravitation. Im Gegensatz zur Stringtheorie versucht die Schleifenquantengravitation nicht, grundlegende Wechselwirkungen zu vereinheitlichen. Die Schleifenquantengravitation entwickelt einfach aus der allgemeinen Relativitätstheorie eine Theorie der Schwerkraft. Sie beruht hauptsächlich auf der allgemeinen Relativitätstheorie und quantifiziert das Gravitationsfeld. Im Gegensatz zur Stringtheorie, die sich hauptsächlich auf die Quanteneigenschaften von Materie konzentriert, konzentriert sich die Schleifenquantengravitation hauptsächlich auf die Quanteneigenschaften der Raumzeit und der Schwerkraft.

Die Raumzeit in der Schleifenquantengravitation wird als Schleifengewebe betrachtet. Der Raum ist also im ursprünglichen Maßstab nicht glatt, sondern körnig. Das heißt, Raumzeit ist diskret und wird quantisiert. Raumzeit ist mathematisch ein Spin-Netzwerk, dessen Quantenzustände verschiedene Quantenzustände der Raumzeit darstellen. Die grundlegende Größe des Raum-Zeit-Gewebes liegt um die Planck-Längenskala (10)^-35m) der kürzeste mögliche Abstand in der Physik.

In der Quantenschleifengravitation wird die beim Big Bang erscheinende unendliche Singularität durch einen großen Sprung ersetzt. Die Theorie erleichtert also das Studium des Universums über den Urknall hinaus. Darüber hinaus sagt die Theorie die Entropie von Schwarzen Löchern voraus.

Unterschied zwischen Stringtheorie und Schleifenquantengravitation

Vereinheitlichung grundlegender Interaktionen:

Stringtheorie: Es ist eine Vereinheitlichung aller vier grundlegenden Wechselwirkungen.

Quantengravitation der Schleife: Es versucht nicht, grundlegende Interaktionen zu vereinheitlichen. Es ist eine quantenmechanische Theorie der Schwerkraft und der Raumzeit.

Supersymmetrie:

Stringtheorie: Dies ist ein sehr wichtiger Aspekt, um Fermionen und Bosonen miteinander in Beziehung zu setzen.

Quantengravitation der Schleife: Es bedarf keiner Supersymmetrie.

Verletzung von Lorentz-Invarianten:

Stringtheorie: Es verletzt nicht Lorentz Invarianten.

Quantengravitation der Schleife: Es verstößt gegen Lorentz-Invarianten.

Maße:

Stringtheorie: Die Stringtheorie erfordert höhere Dimensionen als 4.

Quantengravitation der Schleife: Die Quantengravitation der Schleife erfordert keine höheren Abmessungen.

Ansatz:

Stringtheorie: Es nähert sich der Quantengravitation an und geht von Hauptaspekten der Quantentheorie aus.

Quantengravitation der Schleife: Es nähert sich der Quantengravitation an und geht von Hauptaspekten der allgemeinen Relativitätstheorie aus.

Bildhöflichkeit:

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