Какие принципы лежат в основе объединения общей теории относительности и квантовой механики?

Answer 1

Объединение общей теории относительности и квантовой механики в единую теорию гравитации является одной из крупнейших нерешенных задач современной теоретической физики. Однако, есть множество подходов к этой проблеме, и все они основаны на определённых принципах. Вот некоторые из ключевых:
 
1. *Квантовая Неразрывность*: В квантовой механике, существуют фундаментальные ограничения на наши способности точно знать некоторые пары свойств, например, положение и импульс одновременно (принцип неопределённости Гейзенберга) . Этот подход предполагает, что если гравитация должна быть квантовой, то должно быть некоторое минимальное (но не нулевое) расстояние или длина планка, которое учитывается в квантовой гравитации.
 
2. *Принцип Эквивалентности*: Один из ключевых принципов общей теории относительности заключается в том, что в рамках малых областей пространства движение объектов под действием гравитации неотличимо от их движения в инерциальной системе отсчёта. Идея состоит в том, чтобы сохранить этот принцип и в квантовой теории гравитации.
 
3. *Квантовая когерентность*: Квантовая механика допускает суперпозицию состояний и волновую природу частиц. Этот принцип предполагает, что даже в присутствии гравитации квантовые состояния остаются когерентными, и квантовые эффекты, такие как интерференция и суперпозиция, до сих пор должны быть наблюдаемы.
 
4. *Релятивистская Квантовая Локальность*: В общей теории относительности есть предположение о том, что связи между событиями, которые происходят в одном и том же месте, должны быть такими же, как и в специальной теории относительности. Этот принцип отражает веру в то, что гравитация - это локально медленное и управляемое явление.
 
5. *Квантовая независимость состояний*: Из квантовой механики известно, что система может находиться в любом из возможных состояний. Этот принцип предполагает, что в общей теории относительности, состояния, которые участвуют в гравитационном взаимодействии, должны быть независимыми.
 
Надо отметить, что на сегодняшний день не существует окончательной теории квантовой гравитации, что делает е одним из основных направлений исследований в теоретической физике.