الجاذبية الكمية

ما هي الجاذبية الكمية؟

الجاذبية الكمية هي المحاولة النظرية لتكميم الجاذبية أي جعل مفهومنا للجاذبية متناسقا مع نظرية الكم. النظرية تفترض عموما وجود جسيم نظري، هو “الكرافيتون”، وهو جسيم افتراضي ينقل قوة الجاذبية. و هذا ما يميز الجاذبية الكمية عن بعض نظريات الحقل الموحد الأخرى …

ما هو الكرافيتون؟

النموذج المعياري لميكانيكا الكم (طور بين عامي 1970 و 1973) يفترض أن القوى الأساسية الثلاث الأخرى في الفيزياء تنقل بواسطة البوزونات . الفوتونات تنقل القوة الكهرومغناطيسية، البوزونات “و” و “ز” تنقل القوة النووية الضعيفة، و “الكليونات” (مثل الكواركات) تنقل القوة النووية الشديدة.
و لذلك فإن الكرافيتون سينقل قوة الجاذبية. إن وجد تجريبيا، من المتوقع أن يكون الكرافيتون عديم الكتلة (لأنه يعمل على الفور على مسافات طويلة) .

هل ثم إثبات نظرية الجادبية الكمية؟

المشكلة الرئيسية في الاختبار التجريبي لأي نظرية جاذبية كوانتية هو أن مستويات الطاقة اللازمة للتحقق من تنبؤات النظرية تبقى غير قابلة للتحقيق في التجارب المعملية الحالية. نظريا حتى، تعاني الجاذبية الكمية من مشاكل خطيرة. حاليا تفسر الجاذبية من خلال نظرية النسبية العامة، نظرية تفترض مجموعة من الإفتراضات عن الكون في النطاق الماكروسكوبي، افتراضات مختلفة تماما عن تلك التي تفترضها ميكانيكا الكم على المستوى الميكروسكوبي.

عموما واجهت محاولات الجمع بين النظريتين “مشكلة إعادة التطبيع”، حيث مجموع كل القوى لا يلغي ويؤدي إلى قيمة لا نهائية.

افتراضات الجاذبية الكوانتية تقول عموما أن مثل هذه النظرية سوف تثبت أنها بسيطة وأنيقة في نفس الآن، لذلك يحاول العديد من الفيزيائيين العمل بطريقة معاكسة، فيتوقعون نظرية يشعرون أنها قد تفسر التماثلات الملاحظة في الفيزياء الحالية ومن ثم يحاولون معرفة ما إن كانت تلك النظريات تعمل .

بعض نظريات الحقل الموحد التي تصنف على أنها نظريات الجاذبية الكمية:

نظرية M / نظرية الأوتار / نظرية الأوتار الفائقة
المغناطيسية الفائقة
الجاذبية الحلقية الكمية
نظرية Twistor
الهندسة اللاتبادلية
الجاذبية الكمية الأقليدية
معادلة ويلر، ديويت

بطبيعة الحال، من الممكن تماما أنه إذا كانت الجاذبية الكمية موجود فعلا، فإنها لن تكون لا بسيطة ولا أنيقة، وفي هذه الحالة المقاربة المستعملة في هذه المحاولات تحمل افتراضات خاطئة و، من المحتمل، أن تكون غير دقيقة. الوقت والتجارب وحدهما من سيجيبان على هذا السؤال.
ومن الممكن أيضا، كما تتنبأ بذلك بعض النظريات أعلاه، أن فهم الجاذبية الكمية لن يوطد النظريتين فقط، ولكن سوف يقدم بدلا من ذلك فهما جديد تماما للمكان والزمان.

المصدر

http://www.physics.about.com/od/quantumphysics/f/quantumgravity.html