Az álltalános relativitás elmélet és a kvantummechanikában mi a különbség?

Nem erről van szó, ezek nem zárják ki egymást.

Kvantumgravitációs elmélet nincsen egyelőre.

Hát én fizikus Msc-n tanulom a részecskefizikát, ez foglalkozik kvantumos szinten a fizikával és relativisztikus jelenségekkel azon belül, de hogy őszinte legyek szenvednem kell hogy átcsússzak.

Amúgy Bíró Tamás: Bevezetés a térelméletbe könyve jó bevezetés a témához, de szerintem ha nincs fizika Bsc diplomád nem fogod megérteni, de próbálkozz ha vn kedved.

Itt le tudod tölteni pdf-be a linket, a könyvek között van pdf verzióba, pontosan a 4. könyv, vannak ott még más hasznos könyvek is ha érdekel az ilyesmi, de ezek nem a mesélős típusú könyvek hanem tömény fizika általában.

[link]

Sajnos kérdező, a fizika egy olyan tudomány, ahol az ismeretek nagyon egymásra épülnek. Azaz egy dolog megértéséhez az összes olyan dolog megismerése kell, amire az épül. Mint egy piramis. Amiről te kérdezel, az a piramis csúcsára állított rúd. Vagy áll, vagy nem. Ha ezt akarod tanulmányozni (megérteni), fel kell jutnod a piramis csúcsára. El kell végezned egy szakirányú egyetemi kurzust, utána e területen (irányítás mellett) kutatni, egyszer csak azt fogod mondani, már kapiskálod a lényeget. Itt viszont a lényeget nem lehet megfogalmazni, mert olyan kifejezéseket kellene használni, amikhez szintén kell ezen egyetemi szintű ismeret.

Mégis, az általános relativitáselmélet a nagy tömegek gravitációja okozta térelváltozásokat tárgyalja különféle feltételek (így a fény véges sebessége) mellett. A kvantummechanika (még inkább a dinamika) az elemi részecskék egymásra hatásával és viselkedésükkel foglakozik. A fénysebesség véges voltának itt is alapvető szerepe van, és éppen ez köti össze a kettőt. Egy sor kvantumfizikai törvény a véges fénysebesség miatt olyan, amilyen. Ez visz ahhoz a gondolathoz, hogy a két elmélet között e kapcsot valahogy ki is lehetne fejezni a megszokott módon. De az "egy konkrét egyenlet" a hétköznapi ember fogalmai szerinti értelmezése nem létezik. A fizika e területén az "egy konkrét" alatt egy átfogó, a két dolgot összekapcsoló elmélet kellene. Valahogy úgy, ahogy a newtoni fizika általánosítása a kvantumfizika (de ezt se szó szerint vedd a hétköznapi értelmezésben).

Sziasztok, csatlakozom az előttem szólókhoz, de azért szerintem adható egyszerűsített, szemléltető válasz az összeillesztés nehézségeire.

Bármily hihetetlen, egyszerűbb dió a relativitáselmélet, egy tíz egyenletből álló metrikus tenzorral operálva minden - még a térszerkezet is - végső soron az energiasűrűségre van visszavezetve, és megjósolja a Univerzum mai állapotát keletkezésétől fogva. Nem ad választ azonban a kis méreteknél fellépő kvantumfluktuációkra, valamint az elemi részecskék pontszerű töltésére és anyagsűrűségére, valamint a statisztikus hullámfügvényekre és a Planck-féle kvantáltságra. Úgy mondjuk a makrovilágban kiválóan működik, de kis méretekben csődöt mond, végteleneket jósol.

A kvantummechanika standard modellje ezzel szemben

a Heisenberg-relációra, az egyes részecskecsaládokra- és fajtákra, valamint 3 egyesített kölcsönhatásra visszavezetve ún. Yang-Mills mezőkkel képes leírni az összes részecskecsaládot, valamint a modell illesztésekor még hiányzó elemi részecskéket később mind megtalálták, azaz prognózis képessége szintén hihetetlen nagy volt. A részecskéknek nyugalmi tömeget adó, és kondezációja előtti korszakban a tágulásért felelős Higgs részecskék közül is már legalább 1-félét megtaláltak. A modell hátránya hogy rengeteg kezdeti feltételt, vagy 14 állandót és számos önkényesen megválasztott tömeg és töltés adatot kell a modellbe tölteni, hogy a gyakorlatban észlelt eredményeket adja, ráadásul 3-féle részecskecsalád redundánsan egymás nagyenergiájú ismétlése, ami a természetben felettébb szokatlan és pazarló, továbbá nem számol a kis méretekben szinte elhanyagolható ( az univerzum keletkezésekor és nagyenergiákon pedig éppen nem) gravitációval, és statisztikus hullámfüggvényekkel nem is képes leírni, minden kísérelte eredménye újabb és újabb egymásba kanyarodó hurok, ami végtelenekbe vezet.

Van tehát 2 sikeresnek mondható elmélet, azonban egyik is, másik is bizonyosan TÉVES teljes mélységében, mert nem írja le a teljes valóságot, csak egy -egy önkényesen tekintett spektrumát. A mikrovilágra a kvantummechanikát, a makro-ra az általános relativitást alkalmazzák, így együtt a kettő jó közelítéssel (a fizikai elméletek között messze a valaha volt legjobbal) írja le a valóságot, legalábbis amennyire eddig megfigyeltük.

A kvantumgravitációnak három dologra kell választ adnia:

- magyarázatot kell adnia a részecskecsaládokra

- magyarázatot kell adnia az univerzum mai fejlődésére, mint nemkivételes állapot

- ellentmondásmentesen, szingularitások nélkül meg kell tudnia magyaráznia a megfigyelt kölcsönhatásokat és szimmetriákat a gravitáció jelenlétével egyetemben kis és nagyenergiákon egyaránt.

Egy elmélet próbája mindig a jóslat, illetve a belőle következő törvényszerűség alapján levezetett és felfedezett valamilyen bizonyíték.

Elméletben ehhez legközelebb ma az M-húrelmélet és a multivilág-elmélet áll, azonban még matematikai eszközünk sincs rendesen ezeket kezelni (Chalabi-Yau alakzatok n-dimenziós térbeli topológiája, és a kísérletezgetős permutációszámítás szintjén áll meg). Nincs meg hozzá a matematika, ahhoz hasonlóan ahogy Newton amikor időben folytonosan változó mennyiségekkel operált, kénytelen volt hozzá kidolgozni a differenciálszámítást. Az elmélet azonban ígéretes, igaz itt is "jönnek" az önkényesen megválasztott csatolási állandók hogy stimmeljen minden. Azonban első elmélet, amely magyarázatot ad a részecskecsaládokra, és erőltetés nélküli negyedik kölcsönhatásként, nemhogy magyarázza, hanem egyenesen kell bele gravitáció, hogy jól írja le a valóságot.

Már megbocsáss, de tanári szemmel nézve az úgy egyszerű, hogy a tudósnak pongyola, a diáknak hottentotta.

Hétköznapi ember számára nincs Planck állandó, Higgs bozon, és gravitáció is csak érintőlegesen, a kvantumokat pedig érdemes értelmezni. A hétköznapi embernek a bonyolult dolgokat hétköznapi objektumok segítségével érdemes elmagyarázni, ha a megértést tűztük ki célul. És ez időnként elképesztően nehéz. Hogy találjunk olyan hétköznapi dolgot, ami azért értelmezi az elvont jelenséget, és nagyjából a szakember számára is megállja a helyét. Például Öveges professzor és mások éppen ebben voltak nagyok.