نگاهی به تعريف يک کوانتوم گرانش

[هیوا]

يکی از بزرگترين مشکلات فيزيک معاصر گرانش است. مشکل در اين است که چونه می توان آن را توجيه کرد که هم فضا-زمان خميده نسبيت عام را توجيه کنيم و هم با مکانيک کوانتوم سازگار باشد؟
در نسبيت عام فضا-زمان پيوسته است که با نگرش گسستگی مکانيک کوانتوم نامانوس است. به همين دليل تلاش زيادی برای سازگار کردن این دو نظريه بزرگ فيزيک مدرن انجام شده و نظريه های متفاوتی از جمله نظريه ريسمانها مطرح شده تا نسبيت و مکانيک کوانتوم را با يکديگر ترکيب کند. شالوده ی این گونه نظريه ها بر اساس کوانتومی بودن گرانش شکل گرفته اند. يکی ديگر از اين نظيه ها نظريه سی. پی. اچ. است. در اينجا تلاش می شود که يک کوانتوم گرانش را تعريف کنم.
می دانيم که
F=dp/dt
اين تعريف قبول دارد که جرم تغيير پذير است. چون
d(mv)/dt= (v.dm/dt)+(m.dv/dt)
که در حال خاص يعنی در سرعت های پايين در مقايسه با سرعت نور به حالت کلاسيکی
F=ma
تبديل می شود. حال اجازه دهيد رابطه
d(mv)/dt= (v.dm/dt)+(m.dv/dt)
را با نگرش کوانتومی بررسی کنيم. کمترين زمان قابل تصور، زمان پلانک است که برابر است با:
Tplanck=5.39x10-44 sec

حال در رابطه ی (1) فرض کنيم
dt=Tplanck
که آن را با Tp نشان می دهيم. از طرفی در مکانيک کوانتوم اندازه حرکت کوانتيده است، پس تغييرات آن را نيز کوانتيده در نظر می گيريم. پس dp يعنی يک کوانتم اندازه حرکت که آن را باPq نشان می دهيم. و اگر يک کوانتوم نيروی گرانش را نيز با Fg نشان ده دهيم برای تعريف يک کوانتوم گرانش يا همان گراويتون خواهيم داشت:
Fg.Tp=pq , Fg= pq/Tp
و بدينوسيله يک کوانتوم نيروی گرانش يا همان گراويتون تعريف می شود.