نظریه میدان کوانتومی نسبیتی

25 خرداد 1403 - خواندن 3 دقیقه - 260 بازدید

@نظریه میدان کوانتومی نسبیتی


🛑 اگر فرض را بر این بگیریم که ساختار فضا زمان ما غیر نسبیتی و کلاسیک باشد.آنگاه مفاهیم زیر به نحوی برای ما برقرار هستند:

🔷 الف: مفهوم مطلق همزمانی در تعریف فضای پیکربندی سیستم و همچنین در تعریف تابع موج به عنوان یک تابع مختلط در فضای پیکربندی پیش فرض قرار داده می شود

🔷 ب: دینامیک دقیق نظریه GRW از مفهوم همزمانی برای مشخص کردن دینامیک رمبش ،استفاده می کند

🔷 ج: معادله راهنما در دینامیک بوهمی نیز از ترتیب زمانی عینی رویدادهای دور استفاده می کند

🛑 اما اگر نسبیت را پیش فرض قرار دهیم ،آنگاه مسائل زیر برای ما اهمیت پیدا خواهند کرد:

🔶 الف: نظریه نسبیت وجود هرگونه ساختار زمانی عینی را رد می کند (اگر آزمایش های ما در جدایی فضا گونه (دور از هم) انجام شود آنگاه ما هیچ ترتیب زمانی عینی نداریم

🔶 ب: از آنجا که هیچ ترتیب زمانی عینی برای ما وجود ندارد و ما نمی دانیم کدام آزمایش اول یا دوم اتفاق می افتد ، پس ساختن یک نظریه نسبیتی یا طرح موج راهبر ،اصولا کار دشواری خواهد بود

🔶 ج: برای مدل GRW، رمبش عینی باید به صورت کاملا متفاوت فرمول بندی شود ،زیرا دیگر مفهوم رمبش آنی ، برای ما دارای معنا نیست

🔶 د: اما تنها رهیافتی که دچار هیچ یک از مشکلات و مسائل الف،ب،ج، نمی شود، مدل چند جهانی است.زیرا حالت کوانتومی ما رمبش ندارد و معادله راهنمای اضافه ای نیز برایش وجود ندارد


🛑 تا اینجای کار چالش های ما سازگار کردن نظریه کوانتومی با یک حوزه فضا زمان نسبیتی بود.اما چالش بعدی ما ناشی از پدیده های فیزیکی می باشد:

🔷 اگر بخواهیم ریاضیات فرمالیسم کوانتومی رو به شرایط نسبیتی تعمیم بدیم،این کار مستلزم وجود پاد ذرات (مانند پوزیترون) خواهد بود


🛑 اما فرمالیسم ریاضی مورد نظر ما برای مواجهه با این چالش ها « نظریه میدان کوانتومی ( QFT)» خواهد بود


🔷 اما بازم میشه گفت خود این QFT ، از نظر ریاضی خیلی پیچیده تر از خود مکانیک کوانتومی هست.یکی از این مسائل که QFTباهاش مواجه هست، مسئله بی نهایت هاست،در این نظریه: محاسبات با جمع زدن های متوالی انجام میشه،اما اگه جمع زدن تمام جمله های ممکن متوالی مجاز باشه،فرمالیسم ریاضی ما با شکست مواجه میشه. یعنی، محاسباتی که به منظور بدست آوردن احتمالات نتایج معینی هستند ،اون وقت به اینکه جواب های متناهی داشته باشند،مجموعشان واگرا میشه.

🔷 اما تکنیک مورد نظر ما برای حل این مشکل « باز بهنجارش » هست که باعث میشه کمی از مشکلات QFT در امان باشیم