Каковы остающиеся препятствия на пути низкоэнергетической квантовой гравитации?

В обзоре 2003 года Берджесс описал, как пертурбативная методология КТП распространяется на гравитацию, и описал некоторые эффективные расширения квантовой гравитации, которые воспроизводят общую теорию относительности в самом низком порядке и обеспечивают квантовые поправки. Мой вопрос заключается в том, что произошло за последнее десятилетие, и какие остающиеся проблемы мешают включить такую ​​эффективную квантовую гравитацию в Стандартную модель на тех же условиях, что, скажем, в КХД?

Конечно, гравитация неперенормируема, но после того, как перенормируемость Вайнберга считается математическим удобством, а не необходимостью, ее приятно иметь, но... И в перенормируемых, и в неперенормируемых теориях именно обрезание устраняет расходимости и блокирует высокоэнергетические степени свободы, «истинная» теория которых неизвестна. Берджесс пишет, что « неперенормируемые теории принципиально не отличаются от перенормируемых. Они просто отличаются своей чувствительностью к более микроскопическим масштабам, которые были интегрированы ».

Одна проблема с более старой полуклассической гравитацией заключалась в том, что, когда кто-то связывает квантовые поля с классическим метрическим тензором общей теории относительности, становится возможным отслеживать квантовые наблюдаемые через изменения в тензоре, поэтому принцип неопределенности нарушается. Законы сохранения также нарушаются, см., например, Rickles (стр. 20). Избегает ли эффективная квантовая гравитация этих проблем? Берджесс также упоминает, что даже ведущие квантовые поправки могут быть слишком малы для обнаружения. Так ли это до сих пор, и не в этом ли главная проблема?

РЕДАКТИРОВАТЬ: Низкоэнергетические теоремы квантовой гравитации из теории эффективного поля (2015) Донохью и Холстейна кажутся актуальными, они проводят прямую аналогию с КХД: « В КХД при самых низких энергиях существуют только легкие пионы, которые динамически активны, и взаимодействия из этих пионов ограничены исходной киральной симметрией КХД. Полученная в результате эффективная теория поля — киральная теория возмущений — имеет много общего с общей теорией относительности ». Но они относятся только к гравитационному рассеянию.

Суть перенормировки заключается не просто в устранении расхождений, а в получении модели, описываемой конечным числом физически значимых параметров. Модель, которая сегодня может нарисовать в детекторе утку, а завтра — крокодила, совершенно бесполезна. Если то, что вы получите в конце дня, представляет собой принудительно регуляризованную модель с отсечкой, это не что иное, как признание того, что вы совершенно не представляете, что на самом деле происходит, пока вы занимаетесь вуалью.
@CuriousOne Тем не менее, неперенормируемые теории теперь обычно признаются, и даже перенормируемые теории, как известно, имеют неперенормируемые низкоэнергетические редукции, поэтому их невозможно избежать. Если я правильно понимаю Цао и Берджесса, ограничения на эффективные теории, которые делают их физически осмысленными, гораздо шире, чем перенормируемость, и, в частности, в EQG члены пертурбативных разложений определены более или менее однозначно, это не теория струн.
И под «признанными» вы подразумеваете подтвержденные экспериментально или просто «признанные на том основании, что они выглядят математически интересными, даже если они не говорят нам ничего, что мы могли бы сравнить с природой»? Если последнее, то я должен пройти. Что касается низких энергий... физику низких энергий обычно называют химией, биологией и т. д. Абсолютно никто не ожидает, что КТП предскажет дарвиновскую эволюцию из первых принципов.
Теория Ферми о СР, нарушающих слабые взаимодействия, неперенормируема, это было подтверждено экспериментально. А «теория низкой энергоэффективности» — это стандартный термин в физике, как вы хорошо знаете. Есть ли смысл в этом?
Ничто не мешает вам также аппроксимировать потенциал Ньютона 1/r полиномом высокого порядка. Да... у него действительно есть проблемы на больших и малых радиусах, но кого это волнует? По крайней мере, это почти работает... посередине, если мы поиграем с его 200 коэффициентами, достаточными для соответствия орбитальным данным Солнечной системы за пару месяцев. Подождите... разве они не делали что-то подобное в прошлом? Разве это не называлось "эпициклы" или что-то в этом роде?
Могу ли я выступить в качестве нейтрального рефери (я выполнил и опубликовал исследовательские расчеты с перенормируемыми теориями и с неперенормируемыми теориями). Если вы ищете окончательный ответ, дождитесь перенормируемой теории. Это очень хорошо сработало для КЭД и КХД и, в меньшей степени, для Стандартной модели. Если вы ищете, чем заняться в это время, изучайте эффективные теории. Это что-то вроде ответа «заткнись и рассчитайся», но бывают случаи, когда это необходимо и не совсем бессмысленно.
@Lewis Miller Я думал, что люди не верят в перспективность перенормируемой гравитации, и теория струн, и LQG ищут «окончательную» теорию не в форме QFT. Но до сих пор они сталкиваются с множеством проблем, и кажется, что низкоэнергетическая эффективная гравитация может стать мостом к решению некоторых из них в более простом контексте.
@Conifold Я не собираюсь не соглашаться.
см. также это обсуждение: physicsforums.com/posts/5338754

Ответы (1)

Есть недавний обзор канонической квантовой гравитации и ее сопоставление с захватывающими экспериментальными данными:

Р. П. Вудард, Возмущающая квантовая гравитация достигает совершеннолетия, Int. J. Modern Physics D 23 (2014), 1430020. http://arxiv.org/abs/1407.4748 .

Вудард пишет во введении:

Все проблемы, которые должны были быть решены для теории рассеяния в плоском пространстве в середине 20-го века, пересматриваются, в частности, определение наблюдаемых, которые являются инфракрасно конечными, перенормируемыми (по крайней мере, в смысле низкоэнергетической эффективной теории поля) и в грубом согласии с тем, как вещи измеряются. [...] Преобразование было навязано нам огромным количеством данных в поддержку инфляционной космологии.

Отличный опрос! Выводы обрисовывают в общих чертах оставшиеся проблемы, например, « некоторые люди отвергают влияние инфляционной космологии на квантовую гравитацию, потому что обнаружение первичных гравитонов все еще является предварительным, и потому что фундаментальная теория еще не предоставила убедительную модель первичной инфляции... Шесть проблем тонкой настройки Я упомянул в разделе 3.1, что это указывает на то, что с нашим нынешним мышлением что-то очень не так. Я подозреваю, что только болезненное столкновение с данными поможет нам исправиться ».
Каковы остающиеся препятствия на пути низкоэнергетической квантовой гравитации?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v