Kredit:CC0 Public Domain
I Einsteins allmänna relativitetsteori uppstår gravitationen när ett massivt föremål förvränger rymdtidens tyg på det sätt som en boll sjunker in i ett stycke sträckt tyg. Att lösa Einsteins ekvationer genom att använda kvantiteter som gäller över alla rums- och tidskoordinater skulle kunna göra det möjligt för fysiker att så småningom hitta sin "vita val":en kvantteori om gravitation.
I en ny artikel i The European Physical Journal H , Donald Salisbury från Austin College i Sherman, USA, förklarar hur Peter Bergmann och Arthur Komar först föreslog ett sätt att komma ett steg närmare detta mål genom att använda Hamilton-Jacobi-tekniker. Dessa uppstod i studien av partikelrörelse för att erhålla den kompletta uppsättningen av lösningar från en enda funktion av partikelposition och rörelsekonstanter.
Tre av de fyra grundläggande krafterna – starka, svaga och elektromagnetiska – håller både under den vanliga världen av vår vardagliga upplevelse, modellerad av klassisk fysik, och kvantfysikens spöklika värld. Problem uppstår dock när man försöker tillämpa den fjärde kraften, gravitationen, på kvantvärlden. På 1960- och 1970-talen insåg Peter Bergmann från Syracuse University, New York och hans medarbetare att för att en dag kunna förena Einsteins allmänna relativitetsteori med kvantvärlden, behövde de hitta kvantiteter för att bestämma händelser i rum och tid som gällde över alla referensramar. De lyckades göra detta genom att använda Hamilton-Jacobi-teknikerna.
Detta står i motsats till andra forskares tillvägagångssätt, inklusive John Wheeler och Bryce DeWitt, som ansåg att det bara var nödvändigt att hitta mängder utrymme som gällde för alla referensramar. Genom att utesluta tid resulterar deras lösningar i oklarheter i hur tiden utvecklas, vilket är känt som tidens problem.
Salisbury drar slutsatsen att eftersom det tillvägagångssätt som Bergmann och dess medarbetare löser tvetydigheten i hur tiden utvecklas, förtjänar deras tillvägagångssätt mer erkännande av dem som utforskar en eventuell teori om kvantgravitation. + Utforska vidare
