En nyckelbit för att förstå hur kvantgravitationen påverkar lågenergifysiken är konceptet med en effektiv fältteori (EFT). En EFT är ett teoretiskt ramverk som beskriver beteendet hos ett fysiskt system vid låga energier, även om den bakomliggande teorin kan vara mer komplicerad och involvera högre energiskalor. I samband med kvantgravitation kan en EFT användas för att beskriva effekterna av kvantgravitation på lågenergifenomen, såsom beteendet hos materia och fält i universum.

Genom att konstruera en EFT kan fysiker göra förutsägelser om hur kvantgravitation kan påverka lågenergifysik utan att behöva lösa hela teorin om kvantgravitation, vilket fortfarande är ett utmanande problem. EFT-metoden innebär att identifiera de relevanta frihetsgraderna och symmetrierna vid låga energier och bygga en förenklad teori som fångar de väsentliga egenskaperna hos kvantgravitationens inflytande.

Ett exempel på en EFT i kvantgravitation är Standard Model Effective Field Theory (SMEFT), som utökar standardmodellen för partikelfysik till att inkludera högredimensionella operatorer som uppstår från kvantgravitationseffekter. SMEFT tillåter fysiker att studera de potentiella ändringarna av standardmodellen på grund av kvantgravitation, såsom små avvikelser i partiklars egenskaper och interaktioner.

En annan viktig aspekt av att förstå hur kvantgravitationen påverkar lågenergifysiken är begreppet renormalisering. Renormalisering är en matematisk procedur som används för att ta bort oändligheter som uppstår i kvantfältteori, inklusive kvantgravitationsteorier. Genom att tillämpa renormaliseringstekniker kan fysiker förstå teorins förutsägelser och extrahera ändliga och meningsfulla resultat vid låga energier.

Dessutom ger studiet av svarta hål och deras egenskaper värdefulla insikter om sambandet mellan kvantgravitation och lågenergifysik. Svarta hål är fascinerande föremål som uppvisar extrema gravitationseffekter och förutspås vara nyckelarenan där kvantgravitationen blir betydande. Genom att undersöka termodynamiken och beteendet hos svarta hål kan fysiker få ledtrådar om gravitationens underliggande kvantnatur och dess inverkan på lågenergifenomen.

Sammanfattningsvis innebär att förstå hur kvantgravitationen påverkar lågenergifysik utveckla effektiva fältteorier, använda renormaliseringstekniker, undersöka svarta håls fysik och utforska andra teoretiska tillvägagångssätt som överbryggar gapet mellan högenergikvantgravitation och lågenergifenomen som är tillgängliga för nuvarande observationer och experiment.