Ist es möglich, eine selbstkonsistente Quantengravitation für ein fiktives Universum zu erfinden?

Nun ja , zumindest irgendwie.
Die heutigen Physiker suchen aktiv nach einer Theorie für die Quantengravitation. Es gibt einige Theorien ( die bekanntesten sind die Stringtheorie und die Schleifenquantengravitation ), die größtenteils selbstkonsistent sind. Warum „meistens“? Alle diese Theorien beinhalten einige extrem seltene Spezialfälle, für die ihre Konsistenz nicht bewiesen ist. Aber (und das ist wichtiger für einen Weltschöpfer) niemand konnte ihnen bisher das Gegenteil beweisen und sie beschreiben alles, was wir beweisen können, richtig. Ich denke also, um eine futuristische Welt zu erschaffen, können wir davon ausgehen, dass einer von ihnen richtig ist, indem wir sagen, dass der Konsistenzbeweis später von Person X kam, ohne Konsistenzprobleme zu bekommen.

Die einfache Methode oder das Fehlen einer besseren Begriffsmethode wäre, einfach eine der derzeit existierenden Theorien der Quantengravitation auszuwählen und diese dann zu erweitern / damit zu spielen, um den Anforderungen Ihrer Handlungslinie gerecht zu werden. Standardmäßig versuchen diese Theorien bereits, GR und QM zu vereinen, wodurch sie diesen Teil Ihrer Arbeit für Sie erledigen.

Ihre Handlung wird Ihre Wahl der Theorien jedoch definieren, dh was genau Sie sich vorstellen, was Ihre Charaktere tun werden. Ihre Handlungsfähigkeit wird offensichtlich durch die Beschränkungen begrenzt sein, die euch euer Universum auferlegt. Das bedeutet, dass Sie nur dann größere Probleme haben werden, wenn Sie darauf bestehen, Dinge wie FTL-Reisen oder Kommunikation über Dinge wie Quantenverschränkung usw. oder Zeitreisen in Ihre Umgebung einzuführen.

Wenn Sie diese Dinge tatsächlich wollen oder brauchen, müssen Sie Ihre Auswahl an Theorien möglicherweise auf einige der Randideen ausdehnen, die, wenn nicht, zumindest alles, was Sie einführen möchten, vollständig verbieten. Die Chancen stehen gut, dass Laienleser es nicht wissen oder sich darum kümmern, und selbst Physiker werden sich wahrscheinlich nur aufregen, wenn Sie mit ihrer „Haustier“ -Theorie der QG herumspielen.

Die schlechte Nachricht ist, dass Sie, wenn Sie wirklich, wirklich wollen, dass sich Ihre Einstellung um „harte“ Physik dreht, etwas über das Thema lesen müssen, damit Sie die richtige Option auswählen können.

Alles, was Sie tun müssen, ist zu entscheiden, wie einige Eckfälle funktionieren.

In den meisten Anwendungen müssen wir nur eines von (QM + Teilchenphysik) oder GR verwenden. Für wirklich kleine schnelle und energiegeladene Dinge wie Teilchen, die ineinander schlagen, ist der Effekt der Schwerkraft klein genug, um vernachlässigt werden zu können. Für wirklich schwere Dinge (Planeten, Galaxien) sind die Längenskalen so groß, dass Sie jede Eigenschaft der Materie außer der Masse ignorieren können.

Wenn Sie ein konsistentes System aufbauen möchten, müssen Sie ziemlich genau entscheiden, wie ein paar Eckfälle wie schwarze Löcher funktionieren. Immerhin sind diese Jungs sehr klein und energisch und auch sehr schwer. Und wenn Sie gründlich genug über Ihr System nachdenken, können Sie es vielleicht so einrichten, dass es keine offensichtlichen bahnbrechenden Mechanismen gibt.

Wenn Sie wirklich, wirklich Spiele mit der Schwerkraft spielen und es ausschließlich auf wirklich grundlegende Quantenprinzipien stützen wollen, während Sie Raum-/Zeitverkrümmung, Allgemeine Relativitätstheorie und Einstein vollständig ignorieren, dann wäre es faires Spiel, einen probabilistischen Standpunkt der Schwerkraft einzunehmen Ader von Hitchhiker's Guide to the Galaxy.

Das heißt, angenommen, irgendetwas kann überall und zu jeder bestimmten Zeit sein, ohne dass es einen definierten Pfad von Punkt A zum Zeitpunkt A' zum Punkt B zum Zeitpunkt B' gibt., abhängig von einer Wahrscheinlichkeitsfunktion, ohne Rückgriff auf ein bestimmtes Zeitintervall. Das heißt, die Welt existiert nur im Augenblick, von Moment zu Moment. Es gibt kein „vorher“ und „nachher“, kein „Ursache und Wirkung“, nur das „Unmittelbare“. Machen Sie dann die Wahrscheinlichkeitsfunktion dafür, dass sich ein Teilchen an einem bestimmten Ort befindet, von der Masse vorhandener Objekte in der Nähe abhängig. Das heißt, die Wahrscheinlichkeit, dass sich ein Teilchen an einem bestimmten Ort befindet, wird umso größer, je näher dieser Ort an einer großen Masse liegt. Wenn das Teilchen an diesem Punkt erscheint, erhöht es die lokale Masse und erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass ein anderes Teilchen dort ist und dass dieses Teilchen bei der nächsten Iteration noch näher am Massenmittelpunkt liegt. Somit steigt mit der Zeit die Wahrscheinlichkeit, dass ein Teilchen näher an einem großen Massenschwerpunkt ist, es scheint also, dass sich das Teilchen der größeren Masse nähert. In Wirklichkeit passiert, dass es mit der Zeit immer wahrscheinlicher wird, dass es sich in dieser Position befindet.

Es erklärt schwarze Löcher, aber es erklärt nicht die Expansion des Universums. Aber andererseits bin ich mir nicht sicher, ob die quantenprobabilistischen Prinzipien allein dies jemals erklären werden. Wie würde die Wahrscheinlichkeitsfunktion dafür aussehen? Eine Anti-Masse-Wahrscheinlichkeitsfunktion? Dass es wahrscheinlicher ist, dass ein Teilchen entfernt von einer großen Masse erscheint? Scheint widersprüchlich. Yin und Yang. Die ultimative kosmische Spannung. Eine Wahrscheinlichkeit im Konflikt mit einer anderen.

Natürlich bleibt es dem Leser überlassen, genau zu erklären, warum sich die Wahrscheinlichkeit mit der Masse ändert.