Квантна гравитација је свеукупни израз за теорије које покушавају ујединити гравитацију са другом основне силе физике (који су већ уједињени заједно). Обично поставља теоријску целину, гравитон, која је виртуелна честица која посредује гравитациону силу. То разликује квантну гравитацију од одређених других обједињених теорија поља - мада, у праведност, неке теорије које се обично класификују као квантна гравитација не захтевају нужно гравитон.
Шта је Гравитон?
Стандардни модел квантне механике (развијен између 1970. и 1973.) постулира да су остале три основне силе физике посредују виртуални бозони. Фотони посредују електромагнетну силу, В и З бозони посредују слабу нуклеарну силу и глуоне (као што су кваркови) посредују јаке нуклеарне силе.
Зато би гравитон посредовао гравитациону силу. Ако се нађе, очекује се да ће гравитон бити без масе (јер делује тренутно на великим даљинама) и да има спин 2 (јер је гравитација другостепено тензорско поље).
Да ли је квантна гравитација доказана?
Главни проблем експерименталног тестирања било које теорије квантне гравитације је тај што су нивои енергије потребни за посматрање претпоставки недостижни у тренутним лабораторијским експериментима.
Чак и теоретски, квантна гравитација наилази на озбиљне проблеме. Гравитација је тренутно објасњена кроз теорија опште релативности, што даје сасвим другачије претпоставке о свемиру на макроскопској скали од оних које је направила квантна механика на микроскопској скали.
Покушаји да се комбинују опћенито наилазе на "проблем ренормализације", у којем се збир свих сила не укида и резултира бесконачном вриједношћу. У квантној електродинамици се то дешавало повремено, али могло би се ренормализирати математика да би се та питања уклонила. Таква ренормализација не делује у квантној интерпретацији гравитације.
Претпоставке квантне гравитације су углавном да ће се таква теорија показати једноставном и елегантном, па многи физичари покушавају да раде уназад, предвиђајући теорију за коју осећају да би могла да објасни симетрије које је приметио у тренутној физици и затим виде да ли те теорије функционишу.
Неке обједињене теорије поља које су класификоване као теорије квантне гравитације укључују:
- Теорија струна / Теорија праменова / М-теорија
- Супергравитација
- Квантна гравитација у петљи
- Твистор теорија
- Некомутативна геометрија
- Еуклидска квантна гравитација
- Вхеелер-деВитт једначина
Наравно, потпуно је могуће да ако квантна гравитација постоји, неће бити ни једноставна ни елегантна, у том случају се тим покушајима приступа са погрешним претпоставкама и вероватно би били нетачно. Само ће време и експериментирање рећи сигурно.
Такође је могуће, како неке од горњих теорија предвиђају, да разумевање квантне гравитације неће само учвршћује теорије, већ ће увести потпуно ново разумевање простора и време.
Уредио Др Анне Марие Хелменстине