¿Cuál es el significado de encontrar una conexión entre la mecánica cuántica y la relatividad general?

Lo importante es que estaremos un paso más cerca de poder deducir nuestro origen.

QM y GR tienen una especie de relación de pollo y huevo con QM como el pollo y GR como el huevo. Esa analogía puede pedir que hagamos la pregunta intemporal de cuál vino primero, y en ese caso parecería que tenemos una respuesta fácil: QM nos dice cómo se construye la masa y GR nos dice cómo la masa curva el espacio. Hasta ese punto ya podemos ver una conexión entre ellos, y LIGO nos ha dado una prueba dramática. Son las reglas exactas de la conexión que siguen siendo esquivas.

Pero todavía plantea la pregunta “¿Qué camino tuvo que tomar el pollo antes de cruzar a este lado?” Esa pregunta es una que a la mayoría de los físicos les gustaría responder con una solución reduccionista en lugar de una metafísica. La solución reduccionista será aquella que defina completamente todos los componentes del camino, el pollo y el huevo; la solución metafísica sería una que hiciera todo eso y también señalara al constructor del camino.

(El reduccionismo es un enfoque para comprender la naturaleza de las cosas complejas al reducirlas a las interacciones de sus partes, o a cosas más simples o más fundamentales).

Para volver a la conexión entre QM y GR, el problema de unirlos completamente probablemente se resolverá cuando los físicos comiencen a observar de cerca el componente del espacio en gran parte ignorado. El espacio debe ser considerado porque es lo que curva las masas. Es lo más simple y fundamental. Es la superficie sobre la cual puede caminar el pollo QM e incluso es el medio a través del cual podemos escuchar el graznido del pollo (piense en LIGO, nuevamente). Está surgiendo un trabajo muy interesante, especialmente en lo que respecta a lo que sucede cerca y dentro de los agujeros negros, pero nadie parece estar trabajando en el espacio cuántico.

Algunas preguntas relacionadas con el espacio serían:

1. ¿Cuál es la forma de esta superficie llamada espacio?
2. se requiere más de una forma para definir el espacio
3. ¿Pueden las geometrías (formas geométricas) del espacio dar cuenta de los campos y las propiedades de las partículas?
4. El espacio puede ser modelado como unidades discretas, es decir, cuantificadas

Los físicos en realidad están bastante cerca de conectar algunos de los puntos:

• La constante cosmológica de GR es una cantidad positiva pequeña (pequeña) conocida que define nuestro espacio como expandiéndose de una manera o forma llamada espacio deSitter.
• Se ha logrado un progreso considerable en mostrar las relaciones entre las diferentes formas de espacio (esto ha sido cubierto por muchas preguntas y respuestas sobre Quora con respecto a deSitter, anti-deSitter y AdS CFT).
• AdS CFT puede permitir a los teóricos de cuerdas mostrar cómo las cadenas que modelan matemáticamente en el espacio anti-DeSitter (curva negativa) pueden traducirse en el espacio deSitter (curvado positivamente) y comportarse como partículas.
• Se puede mostrar que la gravedad se vincula directamente a una forma de espacio. (El modelo Randall-Sundrum RS-1 vincula la gravedad a una brana. Si se pudiera demostrar que esta brana es un espacio AdS, entonces la ciencia estaría muy, muy cerca de tener un modelo para el espacio y la gravedad cuantificados).
• Si la gravedad se puede vincular a una forma y tamaño del espacio, entonces se puede demostrar que existe una dualidad entre el espacio y la gravedad, es decir, sabemos que la gravedad se curvará y comprimirá el espacio, por lo que, por simetría y dualidad, sería razonable proceder a la idea ese espacio de compresión producirá gravedad.
• Si la gravedad se puede producir al comprimir el espacio, entonces se podría identificar un medio para la producción de la gravedad en el momento del Big Bang.

Y entonces estaríamos muy cerca de comprender nuestro origen.

A partir de ahora, la mecánica cuántica y la relatividad general son contradictorias en ciertos puntos. Una instancia de esto es el centro de Black Holes. La otra es cuando te acercas a tiempo al Big Bang.

Para tomar el ejemplo de un agujero negro, la relatividad general nos dice que toda la materia se concentra en un solo punto de densidad infinita con una gravitación que tiende hacia el infinito en magnitud a medida que te acercas al centro.

La mecánica cuántica nos dice que tanto la posición como el momento de una partícula no pueden conocerse con precisión al mismo tiempo (Principio de incertidumbre de Heisenberg). A medida que esté más seguro de dónde está la partícula, menos segura será su velocidad. Esto significa que usted en teoría no puede tener un punto de densidad infinita. Simplemente no puede estar seguro de la posición de las partículas.

(No solo es imposible saber ambos con precisión, sino que también es imposible conocer uno de ellos exactamente: [matemática] \ Delta x \ Delta p \ geq \ frac {\ hbar} {2} [/ matemática])

Es casi lo mismo cuando se trata del Big Bang (excepto que el Universo no estaba en un solo punto, pero nuestro universo observable se concentró en una pequeña región del espacio. El universo observable es la parte del Universo que podemos observar directa o indirectamente)

Si uno puede resolver el conflicto entre la mecánica cuántica y la relatividad general, también puede comprender mucho mejor el Big Bang y los agujeros negros.

La mecánica cuántica es la teoría general de la física, la teoría del campo cuántico se basa en sus principios. Con la teoría del campo cuántico hemos entendido las partículas nucleares. En la teoría del campo cuántico, el Modelo de Stander se basa, los otros campos naturales están unificados. es importante unificar el campo gravitacional con los otros campos ya unificados. Por lo tanto, encontrar una conexión real entre la relatividad general y la mecánica cuántica es un paso importante para la Gran Teoría Unificada (GUT) o la Teoría de cada cosa (TOE).