Graficidad quàntica

La graficidad quàntica (quàntum graphity) és una teoria quàntica de la gravetat proposta per Fotini Markopoulou. Es basa en l'idea de que a chicotetes escales i altes energies (les condicions del Big Bang), l'espai-temps no existix. En el seu lloc, tot lo que hi ha és una ret abstracta de vèrtiços i arestes que forma un grafo. És en realitat un model de grafos aleatoris (més be hipergrafos) del espai-temps, en el que els punts en l'espai o els events en l'espai-temps són representats per nodos. El número d'enllaços més chicotet necessari per a anar d'un nodo a un atre del grafo pot ser interpretat com una mida de la distància entre ells en l'espai.

Archiu:Graficidad cuántica.jpg

Propietats en les dos fases de la graficidad quàntica: Fase I d'Alta energia i Fase II de Baixa energia

Panorama general

La dinàmica es pot representar ya siga per mig de l'us d'un formalisme hamiltoniano (expressions que nos donen l'energia total d'un sistema) si els nodos són punts en l'espai, o un formalisme lagrangiano si els nodos són events en l'espai-temps. La dinàmica permet als enllaços conectar-se o desconectar-se de forma aleatòria d'acort en la regla de provabilitat especificada.

En un principi cada nodo o vèrtiç està conectat aleatoriamente en tots els demés per mig d'una aresta. Si tots estan conectats en tots llavors la noció d'espai desapareix al no poder fer-se un “apilamiento” d'estos objectes. Esta fase pre-geomètrica (Fase I) no dura molt. En produir-se un refredat de les condicions es produïx una transició de fase en la que alguns vèrtiços es van desconectant d'uns atres (Fase II), disminuint en cada u d'ells el valor del seu grau (el seu número de conexions a atres vèrtiços). Com resultat uns nodos terminen per estar “llunt” d'uns atres, apareixent l'idea de distància i per tant d'espai. L'espai emergix com una ret cristalina regular de nodos, que a gran escala proporciona l'espai suau que observem. A este procés ho denomina geometrogénesis.

En essència el temps és “real” i lo que és emergent és l'espai. L'hipòtesis de la graficidad quàntica és que esta geometrogénesis modela la condensació del espai-temps en el Big Bang.

Èxits

De moment la capacitat d'esta teoria de proporcionar una teoria quàntica de la gravetat és escassa, puix els resultats obtinguts fins ara són en absència de matèria, pero alguna de les seues prediccions són molt interessants. Els càlculs en esta teoria es fan usant simulacions de Mont Carlo.

Com l'Univers partiria d'un estat en el que tot estaria conectat en tot, no faria falta una inflació per a explicar l'homogeneïtat del fondo còsmic de microones ya que, encara que sense conexió causal relativista, les distintes regions de l'Univers ya “estarien d'acort” inclús ans que es donara el Big Bang. Segons Markopoulou potser siga possible contrastar esta predicció en les observacions cosmológicas.
Els teòrics que treballen en esta idea pretenen obtindre atres solucions en les que la matèria es desacople del espai-temps i de lloc a solucions cosmológicas realistes o iguals a les que proporciona la relativitat general.

Un argument basat en graficidad quàntica combinada en el principi holográfico pot resoldre el problema de l'horisó i explicar l'invariancia d'escala observada de les fluctuacions de la radiació de fondo còsmica sense la necessitat de l'inflació còsmica.

Vore també

• Gravetat quàntica
• Mecànica quàntica
• Relativitat general
• Física teòrica