Relatività e Meccanica Quantistica
Salve.
Vorrei avere alcune informazioni sul perchè le due teorie in oggetto non sono compatibili.
La teoria di campo utilizza un formalismo minkowskiano, ma a parte questo dov'è che fisicamente cominciano ad entrare in gioco le incongruenze?
Se non sbaglio entra in gioco la lunghezza di Planck, ma i concetti mi risultano ancora un pò troppo confusi...
Grazie a tutti per eventuali chiarimenti.
Vorrei avere alcune informazioni sul perchè le due teorie in oggetto non sono compatibili.
La teoria di campo utilizza un formalismo minkowskiano, ma a parte questo dov'è che fisicamente cominciano ad entrare in gioco le incongruenze?
Se non sbaglio entra in gioco la lunghezza di Planck, ma i concetti mi risultano ancora un pò troppo confusi...
Grazie a tutti per eventuali chiarimenti.
Risposte
Uno dei problemi più massicci è quello legato all'energia del vuoto. Infatti l'integrale che la rappresenta è mal definito, nel senso che diverge, e allora, inizialmente, fu proposto di troncare l'integrazione (che è sui momenti, o sui numeri d'onda se preferisci) ad un valore molto grande, cioè l'inverso della lunghezza di Planck. L'idea era quella di ottenere un valore confrontabile con quello della costante cosmologica e quindi poter identificare quest'ultima con le fluttuazioni locali dei campi....l'unico problema è che i due risultati differiscono per quasi 150 ordini di grandezza.....e la cosa è un po' imbarazzante.....il mio prof l'ha definita la più grande incongruenza mai trovata in fisica!! La soluzione per ora non c'è e il mio modesto parere è che ci sarà bisogno di una buona teoria quantistica della gravità per poter uscire dall'empasse. Infatti per quanto sia possibile formulare la teoria dei campi su spazi curvi non si è ancora riusciti a ottenere l'unificazione dei due contesti....c'hanno provato le stringhe e le teorie SUSY ma siamo ancora lontani.....
Dunque si tratta di un problema matematico (la cosiddetta rinormalizzazione), o c'è qualche altro tipo di incongruenza, magari a livello più intrinseco?
Ho letto che un ulteriore problema è che nella teoria dei campi quantistica, che utilizza le particelle come mediatrici delle forze, non sarebbe possibile ipotizzare una particella che trasmetta l'interazione gravitazionale poichè ognuna di queste particelle sarebbe attrattiva e dunque non ci sarebbe possibilità di propagazione nello spazio (queste particelle si ammasserebbero tutte insieme). E' corretto?
Ho letto che un ulteriore problema è che nella teoria dei campi quantistica, che utilizza le particelle come mediatrici delle forze, non sarebbe possibile ipotizzare una particella che trasmetta l'interazione gravitazionale poichè ognuna di queste particelle sarebbe attrattiva e dunque non ci sarebbe possibilità di propagazione nello spazio (queste particelle si ammasserebbero tutte insieme). E' corretto?
Quello della rinormalizzazione è un problema matematico intrinseco alla teoria dei campi, non tocca la relatività. Analizzando il problema dell'energia del vuoto invece si sperava di poterlo ricondurre alla relatività, cioè alla costante cosmologica, ma come ti dicevo la cosa non funziona. Per l'altro punto che sollevi sinceramente non ne ho mai sentito parlare. Però, così proprio a intuito, mi verrebbe da dire che il carattere esclusivamente attrattivo della gravità non dovrebbe essere un ostacolo per inserirla in un contesto di teoria dei campi....anche l'interazione forte è solo attrattiva, no? E quella è ben codificata nel modello standard. Il problema, se vuoi, è che il gravitone, cioè il bosone mediatore dell'interazione gravitazionale, dovrebbe essere un quanto di spazio-tempo, siccome la gravità è un effetto geometrico. In ogni caso, queste sono tutte speculazioni che senza una buona teoria quantistica della gravità rimangono (per ora!!!!) senza risposte...