Почему гравитация такая слабая сила?
Он становится сильным для частиц только на планковском масштабе, около , намного выше электрослабой шкалы ( , энергетическая шкала, доминирующая в физике при низких энергиях).
Почему эти шкалы так отличаются друг от друга? Что мешает величинам в электрослабом масштабе, таким как масса бозона Хиггса, получать квантовые поправки порядка масштаба Планка?
Является ли решение суперсимметрией, дополнительными измерениями или просто антропной тонкой настройкой?
Можем ли мы связать несколько задач квантовой механики с гравитацией?
Несмотря на то, что нет никаких экспериментальных доказательств, противоречащих предсказаниям общей теории относительности, физики нашли веские основания подозревать, что общая теория относительности может быть лишь хорошим приближением к более фундаментальной теории гравитации. Центральным вопросом является примирение общей теории относительности с требованиями квантовой механики. Хорошо проверенная экспериментально квантовая механика — это теория, описывающая микроскопическое поведение частиц. В квантовом мире частицы также являются волнами, результаты измерений носят вероятностный характер, а принцип неопределенности запрещает знать определенные пары измеряемых величин, таких как положение и импульс, с произвольной точностью. Стандартная модель — это единая картина сильных, слабых и электромагнитных взаимодействий в рамках квантовой механики. Тем не менее,
В атомном масштабе гравитация на несколько порядков слабее других сил в природе. Как в общей теории относительности, так и в ньютоновской гравитации сила гравитации растет на все более коротких расстояниях, в то время как квантовые эффекты не позволяют другим силам увеличиваться аналогичным образом. На расстоянии примерно , называемой планковской длиной, гравитация становится такой же сильной, как и другие силы. При длине Планка гравитация настолько сильна, а пространство-время настолько сильно искажено, что наши общие представления о пространстве и времени теряют смысл. Квантовые флуктуации на таком масштабе длины производят настолько большие энергии, что микроскопические черные дыры могут возникать и исчезать. Теория квантовой гравитации необходима для описания природы на планковской длине. Однако попытки исследователей построить такую теорию, аналогичную Стандартной модели физики элементарных частиц, привели к серьезным противоречиям.
Я превращу свой комментарий в ответ:
Начнем с того, что первый ответ таков: это то, что мы наблюдали и вывели из экспериментальных измерений.
Данные по физике элементарных частиц хорошо согласовываются со Стандартной моделью, это практически стенограмма всех наблюдений до сих пор, и существует очень мало расхождений с измеренными значениями. Эта модель предполагает объединение всех трех сил при очень высоких энергиях, и ничего противоречащего этой гипотезе обнаружено не было. Известная космологическая модель Большого взрыва использует это ожидание при переводе астрофизических данных в модель Большого взрыва.
Чего не хватает, так это объединения всех четырех сил, включая гравитацию. Это обычно называют теорией всего, TOE, и это святой Грааль теоретической физики.
Теория всего в принципе будет иметь квантованную гравитацию, а струнные теории действительно имеют квантование гравитации, но у нее все еще слишком много проблем с вакуумом и т. д. Рабочая модель не найдена. Если ему удастся смоделировать существующие данные, он также ответит на этот вопрос, который называется проблемой иерархии .
Таким образом, на ваш вопрос нельзя ответить в рамках существующих теоретических рамок. Как только ОО будет найдено, ответ на проблему иерархии будет находиться в пределах параметров модели, и тогда возникнет вопрос «почему это ОО».
Флинт72
Муртуза Вадхария
Qмеханик