Если гравитация — это искривление пространства-времени, а пространство-время не проявляет никакой дискретности, то гравитация не проявляет никакой дискретности и не может быть квантована?

Я не спрашиваю, почему и как следует квантовать гравитацию, или в чем проблема с перенормировкой, или в чем заключается несоответствие между КМ и ОТО. Они прекрасно описаны в других вопросах.

Пространство-время широко признано непрерывным и не проявляющим дискретности.

И это надежно исключает все гипотезы о том, что пространство-время может быть построено из дискретных, подобных LEGO или любых качественно подобных строительных блоков.

Означает ли шкала Планка, что пространство-время дискретно?

Гравитация считается искривлением пространства-времени.

действие Эйнштейна-Гильберта, или «гравитация есть искривление пространства-времени»

Предполагает ли кривизна теории пространства-времени гравитацию?

Почему мы говорим: «Искривление пространства-времени — это гравитация»?

Если пространство-время не проявляет никакой дискретности, то я наивно думаю, что и его кривизна тоже. Его кривизна — это сама гравитация, так что это означало бы, что гравитация также не проявляет никакой дискретности. Но если он не проявляет никакой дискретности, то его нельзя квантовать?

Единственное, о чем я могу думать, это электромагнитное поле, но оно показывает некоторую дискретность. Мы знаем, что энергия Em может передаваться квантами, основываясь на экспериментах (например, фотоэлектрический эффект), и мы знаем, что она может храниться в квантованных энергетических уровнях в атомах. Просто нет такого примера для гравитации.

Таким образом, в основном вопрос заключается в том, должно ли гравитационное поле проявлять некоторую дискретность для квантования или нет.

Вопрос:

  1. Если гравитация — это искривление пространства-времени, а пространство-время не проявляет никакой дискретности, то гравитация не проявляет никакой дискретности и не может быть квантована?
Я не понимаю, какое отношение, по вашему мнению, имеет дискретность к квантованию (возможно, кроме происхождения слова «квантование»). Положение и импульс частицы в свободном пространстве также не дискретны, а имеют совершенно точные квантовые версии.
@ACuriousMind Я просто говорю о том, как, например, электромагнитное поле показывает дискретность в некоторых экспериментах, таких как фотоэлектрический эффект. ЭМ энергия может передаваться квантами или храниться в атомах на квантованных уровнях. Я считаю, что это способствовало тому, как электромагнитное поле было квантовано, и как мы знали, что это может быть. Однако я не нашел никакого сходства в случае с гравитационным полем.
@ ÁrpádSzendrei Но когда мы квантуем что-то вроде EM, классическим аналогом является классическая теория поля (которая непрерывна). Проблемы с квантованием ОТО не возникают из-за гладкости классического пространства-времени (хотя люди также исследуют дискретизированное пространство-время как подход к КГ).
«Гравитация считается искривлением пространства-времени». Я думаю, что правильное утверждение таково: ньютоновское гравитационное поле функционально зависит от кривизны пространства-времени», так что простых выводов нет.
посмотрите на петлевую квантовую гравитацию en.wikipedia.org/wiki/Loop_quantum_gravity «LQG постулирует, что структура пространства состоит из конечных петель, сплетенных в чрезвычайно тонкую ткань или сеть». Теория была бы отброшена, если бы она не кончалась пределом в ньютоновских гравитационных полях.
Как этот вопрос не задает того, что, по его утверждению, не задает? Для меня это неотличимо от «в чем несоответствие между КМ и ОТО» с особым вниманием к предложению о том, в чем может быть это несоответствие (основанное на неправильной идее о том, что квантование связано с дискретностью). В любом случае, электромагнитное поле никоим образом не дискретно, как гравитационное поле, как указывали другие.
@Элети, спасибо, да, прямо в точку. Я понимаю, что, с одной стороны, квантование может не нуждаться в очевидном способе дискретности, но, с другой стороны, люди все еще пытаются квантовать гравитацию, выдвигая гипотезы, как вы говорите, о дискретизированном пространстве-времени.
@DvijD.C. Я понимаю, что вы говорите о том, что очевидный способ дискретности не является необходимым для квантования, но, по моему мнению, электромагнитное поле действительно показывает разные (от гравитационного поля) вещи в экспериментах, потому что я не могу думать ни о каком эксперименте, подобном фотоэлектрическому. Эффект гравитации. Таким образом, у нас нет четкого представления об эксперименте, который доказывал бы какую-то (как для ЭМ поля) дискретность гравитационного поля.

Ответы (2)

Я думаю, что правильный способ думать об этом может быть следующим: Общая теория относительности сформулирована с идеей непрерывных многообразий. Это действительно было бы несовместимо с дискретизированным пространством-временем.

Однако я не думаю, что это становится проблемой с квантованием гравитации. Поскольку, как кто-то уже указал, непрерывность чего-то не означает, что его нельзя квантовать.

Хотя я не эксперт в этом. Пожалуйста, не обращайте внимания на мой вклад в пользу более надежного источника.

Но если он не проявляет никакой дискретности, то его нельзя квантовать?

Это неправильно. Энергия является контрпримером. Он не дискретный, а квантованный. Квантование естественно происходит из аксиом КМ даже с непрерывными волновыми функциями и недискретными операторами.

Спасибо. Я понимаю, что вы говорите. Может быть, я был недостаточно ясен. Энергия для меня прекрасный пример, потому что она может храниться в атомах (на дискретных уровнях) и может быть преобразована в энергию электромагнитного поля (в квантах) и наоборот. Но можем ли мы преобразовать его в гравитационное поле, по крайней мере, можем ли мы провести для этого мысленный эксперимент? Я не могу думать ни об одном. Вот почему я спрашиваю, если гравитационное поле не показывает никакого примера для этого, то, возможно, это должно означать, что квантование не такое, как мы думаем для гравитационного поля.
Я не претендую на какую-то конкретную связь между энергией и гравитацией. Моя точка зрения состоит в том, что «если он не показывает никакой дискретности, то его нельзя квантовать» — это ложное рассуждение. Существуют известные величины, не проявляющие дискретности и поддающиеся квантованию. Вот что я хочу сказать.