¿Cuáles son los desajustes entre la relatividad y la física cuántica?

Answer 1

He descrito los principales problemas de cuantización de GR aquí.

A grandes rasgos, hay dos grupos: todo lo que está conectado con la simetría de difeomorfismo de GR y la libertad de fondo. Esto incluye todo lo relacionado con topologías no triviales (espuma topológica), causalidad (incertidumbre de causalidad, bucles causales) y la degeneración de los formalismos lagrangianos y hamiltonianos debido a la simetría del difeomorfismo (no hay energía local ni densidades de momento para la gravedad, la degeneración resultante de la Hamilton El formalismo, con el problema del tiempo como la consecuencia más fatal). Todo esto puede resolverse fácilmente mediante la introducción de un trasfondo en la teoría.

El otro problema es la no renormalizabilidad. No es tan problemático en la comprensión moderna, solo significa que GR es solo una aproximación a gran distancia de alguna teoría diferente pero desconocida. La cuantización de la gravedad como una teoría de campo efectiva no es tan problemática. En principio, cualquier regularización resolvería esto. Entonces, haga lo mismo que hace si desea calcular una solución aproximada en la computadora: introduzca una celosía. Tal teoría de celosía se puede cuantificar fácilmente sin ningún problema con la renormalización. Estos problemas aparecen solo si desea, por algunas razones metafísicas, deshacerse de la red y obtener un continuo, en la distancia límite de la red a cero.

Así, los problemas de cuantificación se pueden resolver fácilmente. Excepto que uno tiene que abandonar toda la simetría relativista, todas las fantasías sobre los agujeros de gusano y la interpretación del mismo espacio-tiempo (el espacio-tiempo en la teoría resultante es el fondo).

Answer 2

La relatividad general explica la gravedad y todas las cosas que domina: los planetas en órbita, las galaxias en colisión, la dinámica del universo en expansión en su conjunto. Eso es grande.

Pero la mecánica cuántica maneja otras 3 fuerzas: – electromagnetismo y las 2 fuerzas nucleares. La teoría cuántica es extremadamente hábil para describir lo que sucede cuando un átomo de uranio se descompone o cuando las partículas individuales de luz golpean una célula solar. Eso es pequeño

Entonces, ambas son teorías fundamentalmente diferentes que tienen formulaciones diferentes.

En la relatividad general, los eventos son continuos y deterministas, lo que significa que cada causa coincide con un efecto local específico. En la mecánica cuántica, los eventos producidos por la interacción de partículas subatómicas ocurren en saltos cuánticos con resultados probabilísticos en lugar de definidos.

La relatividad da respuestas sin sentido cuando se trata de escalar hasta el tamaño cuántico, y finalmente desciende a valores infinitos en su descripción de la gravedad. Del mismo modo, la mecánica cuántica se enfrenta a serios problemas cuando la amplías hasta las dimensiones cósmicas.

Answer 3

En relatividad, nada puede ir más rápido que la velocidad de la luz, pero en la física cuántica, los electrones pueden teletransportarse y el enredo parece ser dos partículas que se comunican más rápido que la velocidad de la luz. Además, actualmente no existe una teoría para la gravedad.