ఐన్స్టీన్ యొక్క సాపేక్షత సిద్ధాంతానికి మించి, ప్రతిదీ యొక్క కొత్త సిద్ధాంతం గురుత్వాకర్షణను వివరించడానికి ప్రయత్నిస్తుంది
కొన్నేళ్లుగా, శాస్త్రవేత్తలు గురుత్వాకర్షణను కణ భౌతిక శాస్త్రం యొక్క ప్రామాణిక నమూనాతో కలపడానికి ప్రయత్నించారు, ఇది ప్రకృతిలోని నాలుగు ప్రధాన శక్తులలో మూడు -ఎలెక్ట్రో మాగ్నెటిజం, బలమైన అణుశక్తి మరియు బలహీనమైన అణుశక్తిని వివరిస్తుంది. గురుత్వాకర్షణ ఎల్లప్పుడూ గమ్మత్తైనది ఎందుకంటే ఇది క్వాంటం ఫిజిక్స్ నిబంధనలతో సరిగ్గా సరిపోదు. ఇప్పుడు, ఆల్టో విశ్వవిద్యాలయంలోని పరిశోధకులు, మిక్కో పార్టనెన్ మరియు జుక్కా తుల్కి, ఒక కొత్త సిద్ధాంతంతో ముందుకు వచ్చారు, ఇది చివరకు “ప్రతిదీ యొక్క కొత్త సిద్ధాంతం” తో పజిల్‌ను పరిష్కరించగలదు.
“ఇది గురుత్వాకర్షణ యొక్క పూర్తి క్వాంటం ఫీల్డ్ సిద్ధాంతానికి దారితీస్తే, చివరికి అది కాల రంధ్రాలు మరియు బిగ్ బ్యాంగ్‌లోని ఏకవచనాలను అర్థం చేసుకోవడంలో చాలా కష్టమైన సమస్యలకు సమాధానాలు ఇస్తుంది” అని పార్టనెన్ చెప్పారు.
“ప్రకృతి యొక్క అన్ని ప్రాథమిక శక్తులను పొందికగా వివరించే ఒక సిద్ధాంతాన్ని తరచుగా ప్రతిదీ సిద్ధాంతం అని పిలుస్తారు” అని ఆయన చెప్పారు. “భౌతికశాస్త్రం యొక్క కొన్ని ప్రాథమిక ప్రశ్నలు ఇప్పటికీ సమాధానం ఇవ్వలేదు. ఉదాహరణకు, ప్రస్తుత సిద్ధాంతాలు గమనించదగిన విశ్వంలో యాంటీమాటర్ కంటే ఎందుకు ఎక్కువ విషయం ఉన్నాయో ఇంకా వివరించలేదు.”
కణాలు ఎలా సంకర్షణ చెందుతాయో వివరించడానికి ప్రామాణిక మోడల్ చక్కగా, కాంపాక్ట్ గణిత నియమాలను ఉపయోగిస్తుంది. గురుత్వాకర్షణ, ఐన్స్టీన్ యొక్క సాధారణ సాపేక్షత ద్వారా వివరించినట్లుగా, భిన్నంగా పనిచేస్తుంది-ఇది సంక్లిష్టమైన, అనంతమైన-డైమెన్షనల్ స్పేస్ టైమ్ భావనలపై ఆధారపడుతుంది. ఈ వ్యత్యాసం శాస్త్రవేత్తలకు గురుత్వాకర్షణను ఇతర శక్తుల మాదిరిగానే తీసుకురావడం కష్టతరం చేసింది.
పార్టానెన్ మరియు తుల్క్కి యొక్క కొత్త విధానం గురుత్వాకర్షణ సిద్ధాంతాన్ని సృష్టిస్తుంది, ఇది ప్రామాణిక నమూనాలో విద్యుదయస్కాంతత్వం ఎలా చేస్తుందో అదేవిధంగా పనిచేస్తుంది. వారి ఆలోచనకు కీ లాగ్రాంజియన్ యొక్క ఎనిమిది-స్పినర్ ప్రాతినిధ్యం, ఇందులో స్పేస్-టైమ్ డైమెన్షన్ ఫీల్డ్ అని పిలువబడే ప్రత్యేక పరిమాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఇది మేము అనుభవించే నాలుగు డైమెన్షనల్ స్పేస్‌టైమ్‌లోకి ఎనిమిది డైమెన్షనల్ స్పిన్నర్ సమాచారాన్ని అనువదించడానికి సహాయపడుతుంది.
నాలుగు U (1) సమరూపతలను ఉపయోగించడం ద్వారా, పరిశోధకులు కొత్త ఏకీకృత గురుత్వాకర్షణ సిద్ధాంతాన్ని అభివృద్ధి చేశారు. గురుత్వాకర్షణ వారి నమూనాలో పనిచేసే విధానం ఈ సమరూపతల నుండి వస్తుంది, ఇది నేరుగా ఒత్తిడి-శక్తి-క్షమాపణ టెన్సర్ యొక్క గణిత వర్ణనకు దారితీస్తుంది, ఇది గురుత్వాకర్షణకు మూల పదం.
ఏకీకృత గురుత్వాకర్షణ యొక్క ఒక ముఖ్యమైన లక్షణం ఏమిటంటే, ఇది వైట్జెన్‌బాక్ గేజ్ అని పిలువబడే ఒక నిర్దిష్ట సెటప్‌లో సాధారణ సాపేక్షత (TEGR) కు సమానమైన టెలిపారాలెల్ అని పిలువబడే సాధారణ సాపేక్షత యొక్క సంస్కరణను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. క్వాంటం ఫీల్డ్ సిద్ధాంతంలో కీలకమైన భావన అయిన మింకోవ్స్కీ మెట్రిక్‌లోకి గురుత్వాకర్షణ సహజంగా సరిపోయే ప్రత్యామ్నాయ వర్ణనను కూడా ఇది అనుమతిస్తుంది.
ఐన్స్టీన్ యొక్క సాధారణ సాపేక్షత వలె కాకుండా, స్పేస్‌టైమ్ యొక్క మెట్రిక్ నేరుగా గురుత్వాకర్షణతో ముడిపడి ఉంటుంది, ఏకీకృత గురుత్వాకర్షణ మింకోవ్స్కీ మెట్రిక్‌ను దాని నిర్మాణంలో ప్రాథమిక భాగంగా పరిగణిస్తుంది. దీని అర్థం గురుత్వాకర్షణ మరియు ప్రామాణిక నమూనాలోని ఇతర శక్తులను ఒకే స్థిరమైన గణిత చట్రంలో కలిసి వర్ణించవచ్చు.
ఏదైనా క్వాంటం గురుత్వాకర్షణ సిద్ధాంతంలో అతిపెద్ద సవాళ్లలో ఒకటి లెక్కలు అనంతమైన ఫలితాలను ఇవ్వకుండా చూసుకోవాలి. దీన్ని పరిష్కరించడానికి, పరిశోధకులు పునర్వ్యవస్థీకరణను అధ్యయనం చేశారు -ఈ టెక్నిక్ వాటిని పరిమితం చేయడానికి లెక్కలను సర్దుబాటు చేస్తుంది. వారు తమ పద్ధతిని వన్-లూప్ ఆర్డర్‌లో పరీక్షించారు మరియు వారి సిద్ధాంతం కోసం ఫేన్మాన్ నియమాలను ఏర్పాటు చేశారు.
ముఖ్యముగా, వారి మోడల్ బెచి -రూట్ -స్టోరా -వైటిన్ (BRST) సమరూపతను గౌరవిస్తుందని వారు చూపించారు, ఇది గేజ్ సిద్ధాంతాలకు కీలకమైన అవసరం. వారి సిద్ధాంతంలో డైమెన్షన్లెస్ కలపడం స్థిరాంకం కూడా ఉంది, ఇది ఏకీకృత గురుత్వాకర్షణ పూర్తిగా పునర్నిర్మాణం చేయగల గురుత్వాకర్షణ సిద్ధాంతం అని సూచిస్తుంది -మునుపటి ప్రయత్నాలు కష్టపడ్డాయి.
ఇంకా చేయవలసిన పని ఉంది. ఒక పెద్ద అడ్డంకి ఏమిటంటే, పునర్నిర్మాణం సరళమైన లెక్కలకు మించి పనిచేస్తుందని నిర్ధారించుకోవడం. “అధిక-ఆర్డర్ నిబంధనల కోసం పునర్నిర్మాణం పనిచేయకపోతే, మీరు అనంతమైన ఫలితాలను పొందుతారు. కాబట్టి ఈ పునర్నిర్మాణం పని చేస్తూనే ఉందని చూపించడం చాలా అవసరం” అని తుల్క్కి వివరించాడు.
సవాళ్లు ఉన్నప్పటికీ, పార్టనెన్ ఆశాజనకంగా ఉంది. “నేను ఎప్పుడు చెప్పలేను, కాని కొన్ని సంవత్సరాలలో దాని గురించి మనకు చాలా ఎక్కువ తెలుస్తుందని నేను చెప్పగలను” అని ఆయన చెప్పారు. ఇప్పుడు వారి పనిని ప్రచురించడం ద్వారా, ఇతర శాస్త్రవేత్తలు దీనిని సమీక్షిస్తారని, పరీక్షించడానికి మరియు దానిని మరింత మెరుగుపరచడంలో సహాయపడతారని పరిశోధకులు భావిస్తున్నారు.
ఈ సిద్ధాంతం ఉంటే, అది గురుత్వాకర్షణపై మన అవగాహనను ఐన్స్టీన్ యొక్క ఆవిష్కరణలు చేసిన విధంగా మార్చగలదు. సాధారణ సాపేక్షత చివరికి GPS వంటి సాంకేతిక పరిజ్ఞానాన్ని సృష్టించడానికి సహాయపడినట్లే, ఈ కొత్త విధానం భౌతిక శాస్త్రంలో unexpected హించని పురోగతులకు తలుపులు తెరవగలదు.
మూలం: ఆల్టో విశ్వవిద్యాలయం, IOP ప్రచురణ | చిత్రం ద్వారా డిపాజిట్ఫోటోస్
ఈ వ్యాసం AI నుండి కొంత సహాయంతో రూపొందించబడింది మరియు ఎడిటర్ సమీక్షించారు.
