Mecânica Quântica após a detecção de Ondas Gravitacionais

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É claro que todos já sabem da detecção de ondas gravitacionais

Mas, como a Relatividade Geral e a Mecânica Quântica não se dão bem , podemos dizer agora que essa detecção prova que a Mecânica Quântica realmente não se aplica e que a Relatividade Geral prevaleceu?

Outra pergunta: como podemos identificar a origem da ondulação (digamos se é resultado do big bang ou de outro grande evento)?

EDIT 16-2-2016

Eu estava lendo um artigo hoje e pensei em compartilhá-lo aqui; É basicamente dizer que sem um terceiro detector não podemos triangular o sinal. Alguns cientistas tentaram maneiras de observar a luz do evento diretamente após as observações da onda, mas não conseguiram detectar a fusão simplesmente porque é muito distante ou muito fraca para ser observada com a nossa tecnologia atual.

general-relativity astrophysics gravitational-waves quantum-field-theory Chris Barakat
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Foi uma fusão de buracos negros, não do big bang. Ondas gravitacionais primordiais tem um comprimento de onda ainda mais tempo, provavelmente demasiado longo para LIGO,
James K
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A física quântica e a relatividade NÃO são teorias concorrentes. São teorias complementares, com relatividade sobre o que acontece em escalas maciças e quantum falando sobre escalas realmente minúsculas. A controvérsia é que ninguém realmente sabe como unificar esses dois campos. O que os físicos querem é uma teoria que de uma só vez descreva como tudo funciona. Talvez uma equasão elegante ou um conjunto de regras simples. Não temos certeza de que tal coisa realmente exista, mas seria bom se existisse, porque essa teoria seria o pináculo da conquista científica humana. O problema é que ninguém realmente sabe como.
Shayne

Respostas:

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Não mais do que a observação das ondas de luz refuta a mecânica quântica.

A luz tem propriedades tanto de uma partícula quanto de uma onda. Em baixas energias, a natureza das partículas da luz é difícil de detectar: ​​as ondas de rádio são feitas de fótons, mas os fótons de ondas de rádio individuais são bastante difíceis de detectar. Não tenho certeza se detectamos diretamente fótons individuais com energias abaixo da faixa de infravermelho.

As ondas gravitacionais (provavelmente) também têm uma natureza de onda e de partícula. O campo gravitacional é provavelmente quantizado. Mas nas frequências e sensibilidade nas quais o LIGO opera, os quanta individuais não podem ser medidos. Portanto, essa detecção não prova a ascensão do GR sobre o QM.

Na verdade, entender eventos extremos como fusões de buracos negros pode levar a um entendimento teórico da natureza quântica da gravidade.

James K
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Obrigado pela sua resposta realmente me ajudou a entender a idéia .. Eu vou marcá-lo como a resposta em um par de horas para dar um pouco mais tempo para outras respostas bem
Chris Barakat
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@Odin: esperando um casal (ou melhor, algo como 5 ou 7) dias parece melhor do que apenas um par de horas, como especialistas não estão sempre atrás de sua tela ...
Olivier Dulac
3
10510−35
1
110125⋅108
A propósito, se alguém souber as energias dos fótons de menor energia que foram observadas direta ou indiretamente, eu estaria interessado.
James K
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O impacto dessa medição no status da gravitação quântica é exatamente zero.

A afirmação apropriada da incompatibilidade da relatividade geral e da mecânica quântica é que a teoria quântica de campos da relatividade geral não é renormalizável . A renormalizabilidade significa essencialmente que a teoria está bem definida em todas as escalas de energia, o que parece uma demanda razoável em uma teoria fundamental proposta.

Então, o que sabemos é que, tomando a relatividade geral clássica e quantificando-a, não obtemos uma teoria fundamental da gravitação quântica. Isso não exclui outras teorias quânticas propostas para a gravitação, por exemplo, LQG ou teoria das cordas.

Além disso, o modo como a física funciona é que novas teorias devem se reduzir às antigas nos domínios de aplicabilidade das antigas teorias. Qualquer que seja a teoria quântica correta da gravitação, seu limite de baixa energia deve ser a relatividade geral quantizada, e o limite clássico disso é a relatividade geral clássica. Simplesmente não é verdade que você tenha que escolher entre a relatividade geral ou a mecânica quântica.

Portanto, essa medida de uma previsão da relatividade geral clássica não faz absolutamente nada para mostrar que não existe modelo de gravitação mecânica quântica. Não poderia, porque já temos um modelo de gravitação mecânica quântica: a relatividade geral quantizada. Não é tão "legal" quanto gostaríamos, mas isso realmente apenas a exclui como a teoria fundamental .

Robin Ekman
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Este site atrai respostas de alta qualidade. I upvoted todo o lote (e eu não faço isso .. apenas sobre sempre ..)
javadba
Na verdade .. respostas muito inteligente @javadba
Chris Barakat
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Outra pergunta, como podemos identificar a origem da ondulação (digamos que, se é o resultado do big bang ou de outro grande evento)?

(Estou apenas respondendo a esta parte da pergunta, pois James já respondeu à parte principal sobre GR vs QM.)

O LIGO produziu uma imagem que mostra sua melhor estimativa de onde estavam esses dois buracos negros: "De onde vieram as ondas gravitacionais" do LIGO

Tudo o que eles podem dizer é que, em algum lugar no céu do sul. No futuro, uma rede de mais detectores permitirá que esses eventos sejam identificados com muito mais precisão.

Andy
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Isso é realmente incrível .. Obrigado por compartilhar esta
Chris Barakat
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Apenas mais um detector entrando online fará uma enorme diferença. Os dois detectores LIGO foram capazes de localizar este evento apenas em uma região de 600 graus quadrados. Durante a conferência de imprensa, uma vez os cientistas declararam que, depois que o detector Virgo entrar em operação no final deste ano, eles deverão reduzi-lo a um número de dígito quadrado de graus quadrados. Essa é uma área de espaço pequena o suficiente para que os escopos ópticos de resposta rápida pesquisem o brilho posterior esperado da fusão de estrelas de nêutrons (último parágrafo da conclusão) .
Dan Neely
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Se você quer um pouco mais novos detalhes sobre essa parte da pergunta, verifique a editar em 16-2-2016 @Andy :)
Chris Barakat
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A capacidade de localizar fontes deve receber outra grande melhoria em alguns anos, agora que o LIGO India foi aprovado pelo governo indiano .
22316 Chris Mueller
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Embora a descoberta gêmea da fusão Ondas Gravitacionais e Buraco Negro possa não afetar diretamente o status de QM, ela pode trazer indiretamente novas "surpresas". Por exemplo, neste link: http://news.discovery.com/space/weve-detected- ondas gravitacionais-so-what-160213.htm Eles comentam que: "Por alguma razão, o giro final do buraco negro é mais lento que o esperado, indicando que os dois buracos negros colidiram em baixa velocidade ou estavam em uma configuração de colisão que fez com que seu momento angular combinado se neutralizasse. "Isso é muito curioso; por que a natureza faria isso?", Disse Lehner. " E o comentário final é: "Esse quebra-cabeça inicial pode se resumir a uma física básica que não foi considerada, mas o mais emocionante é que ela pode revelar uma física" nova "ou exótica que está interferindo nas previsões da relatividade geral". Uau! "Interferir na relatividade geral" é uma maneira educada de sugerir que ela pode estar errada. Então, talvez a QM possa vir em socorro da Gen.Relatividade, e não o contrário.

Francisco Muller
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