Ich frage mich, was genau in Bezug auf Vorhersagen von Beobachtungen die Allgemeine Relativitätstheorie richtig macht, was QFT nicht erklären kann. Und was QFT richtig macht, das kann GR nicht erklären.
Ich gehe davon aus, dass GR Quanteneffekte wie den Welle-Teilchen-Dualismus nicht vorhersagen kann, aber gibt es noch etwas anderes? Oder eine ausführlichere Liste?
GR ist nicht als Modell der Teilchenphysik gedacht und macht keine Vorhersagen auf diesem Gebiet, und QFT ist nicht als Modell der Raumzeitkrümmung gedacht und macht auch keine Vorhersagen auf diesem Gebiet. Sie wurden formuliert, um völlig unterschiedliche Klassen von Problemen zu lösen, und es ist nicht weiter verwunderlich, dass es Probleme in einem Bereich gibt, die mit den Methoden des anderen nicht gelöst werden können.
Die Allgemeine Relativitätstheorie (GR) ist eine Theorie von Raum und Zeit, die notwendig ist, um große Massen und Energien zu modellieren. Die Quantenfeldtheorie (QFT) ist eine Erweiterung der Quantenmechanik auf viele Teilchenausgänge und basiert auf den Postulaten der Quantenmechanik .
Obwohl die gravitativen Wechselwirkungen unter Verwendung der Formeln von GR vorhergesagt werden können, wurde die Schwerkraft nicht quantisiert, die Quantisierung der Schwerkraft ist das Ziel der gegenwärtigen Theoretiker.
Es gibt effektive Quantisierungen der Schwerkraft, und so könnte man in diesen effektiven Theorien QFT verwenden, um Probleme zu lösen.
GR macht richtig, dass die Raumzeit gekrümmt ist und dynamisch auf die Energie-Materie-Dichte reagiert.
QFT gibt das Partikelspektrum und die Wechselwirkungen richtig wieder.
Was falsch läuft, ist, dass es in der üblichen Entwicklung nur über eine feste flache Raumzeit funktioniert. Es gibt Versionen der Theorie, die über eine feste Raumzeit funktionieren, was eine Verbesserung darstellt. Aber noch einmal, entgegen der Schwerkraft, es ist nicht dynamisch. Und darin ist es höchstwahrscheinlich falsch.
Eine andere Sache, die es richtig macht und die es auch von der Schwerkraft erbt, ist, dass die klassische Beschreibung der Felder ebenso wie die Schwerkraft auf einer geometrischen Formulierung beruht. Das ist die Theorie der Faserbündel. Die Feldstärke ist hier einfach die Krümmung des Feldpotentials.
Es ist erwähnenswert, dass in Veltmans DiagramatticaEr schreibt den vollständigen Lagrange-Operator für das Standardmodell aus, und dies erfordert ungefähr hundert Terme. Es stellt sich heraus, dass dies, einschließlich Neutrino-Mischen und Higgs, alles als spektrale Aktion in Connes nicht-kommutativer Geometrie einer spektralen Lagrange-Funktion geschrieben werden kann, die der Schwerkraft auf einer Raumzeit, multipliziert mit einem „fetten“ Punkt, ähnelt. Dies ist eine Mannigfaltigkeit, die klassisch 1d ist und nicht klassisch (tatsächlich in der K-Theorie) die Dimension 6 hat. Dies ist eine massive Vereinfachung und verdient es, viel bekannter zu werden. Plus die Tatsache, dass es auf einer spektralen Aktion beruht, die der Hilbert-Einstein-Aktion von GR ähnelt. Es ist auch erwähnenswert, dass die nicht-klassische 6d des Fettpunkts genau die Größe der zusätzlichen Dimensionen in der Stringtheorie hat. Außerdem ist das geometrische Modell von Connes-Lott-Barrett-Chamesdine sehr schön.
In all dem sehen wir einen weiteren Gewinn für die Schwerkraft
GR ist die Theorie, die die Kräfte erklären soll, die auf einer makroskopischen Skala gemeint sind, die viel größer ist als sogar die Newtonsche Mechanik. Daher erklärt es nur makroskopische Objekte, entnommen aus einer früheren Antwort, ist es kein Teilchenphysikmodell und kann mikroskopische Teilchen nicht so erklären, wie es QM oder QFT tun würden.
QMechaniker
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