Tempus Fugit

Ibland sägs det att relativitetsteorin och kvantfysiken skulle vara oförenliga för att de har olika förutsättningar, men postulerar man en graviton inom kvantteorin så förutsägs det mesta av gravitationen inom de flesta situationer.

En viktig skillnad mellan den generella relativitetsteorin och kvantfysiken är att kvantfysiken naivt förutsätter absolut tid och rum som bakgrund för kvanthändelserna, vilket i den normala skalan för kvanthändelser fungerar bra.

Enligt generell relativitetsteori så är det dock inte sant. Men den dynamiska rumtidsväven är bara märkbar vid större energier, massor, hastigheter, avstånd osv.

Under vissa extrema omständigheter, speciellt singulariteten i svarta hål och vid big bang, krävs dock att relativitetsteorin och standardmodellen samarbetar på ett sätt som inte är möjligt idag.

Den generella relativitetsteorin förblev ohotad fram till 1980-talet. Förutom önskan att skapa en gemensam teori för alla fundamentala krafter så blev även galaxernas rotation och universums inflation frågor för gravitationsteoretikerna. Dessa "förklaras" nu av mörk materia och mörk energi. Andra frågor, som pioneeranomalin, finns även.

Vissa försök att omformulera gravitationsformlerna har gjorts, som AQUAL och Moffat. Mera arbete läggs dock på att kvantifiera gravitationen eller eftersträva en Grand Unified Theory än på att underkänna Einstein.

Det finns tre huvudkandidatertill gravitationsteori: quantum gravity, m-theory och loop quantum gravity. Ett överflöd av mindre upphaussade alternativ existerar. Alla tre huvudkandidater förutsätter existensen av gravitonen. Gravitonen, och andra partiklar, tycks bäst kunna "förklaras" av m-teorin, som strängar som vibrerar på olika sätt i flera dimensioner. M-teorins brister är att den är empiriskt obevisad och teoretiskt ohanterlig.

LQG, m-teori, E8 och casual sets är förslag till GUTs. Casual sets är ett försök att tolka rumtiden som diskret eller pixelerad. (Vilket kanske relaterar den till LQG?)

Kanske är m-teorin och LQG bara haussade för att de förutsätter gravitonen? Andra alternativ har mindre gemensamt med standardmodellen, som entropic gravity och superfluid vacuum.

Teorin med entropisk gravitation förutsätter ingen graviton, och till skillnad från higgs-bosonen så är ju gravitonen inte experimentellt bevisad. Den entropiska tanken kan även utvidgas:

"Erik Verlinde's proposal of the emergence of the gravitational force as an entropic force is extended to abelian and non-abelian gauge fields and to matter fields. This suggests a picture with no fundamental forces or forms of matter whatsoever."
http://arxiv.org//abs/1008.4147

Detta kanske gör entropic approchen besläktad med stochastic intepretation inom kvantmekaniken? Att allting uppkommer ur kaos och det finns egentligen inga fundamentala lagar eller elementära partiklar? Vilket även BranchingSpaceTime är förenlig med?

Superfluid vacuumtheory kan liknas vid en modern eterteori. Universum är ett stort Einstein-Bose condensat. Både gravitoner och gravitationsvågor verkar tveksamma inom SVT, men det finns en egen gravitationsteori. 

Den mest bevisade teorin för gravitationen hittills är generell relativitetsteori som beskriver gravitation som en krökning av rumtiden, utan gravitoner. Inom m-teori så är dock själva rumtiden en speciell vibration hos gravitoner i ett gravitonfält. Kanske kan man urskilja ungefär fyra olika typer av gravitationsförklaringar:

1. Gravitoner och ett motsvarande kvantfält (quantum gravity)
2. Ett BEC-fält (SVT) utan gravitoner inom klassisk rumtid.
3. Rumtidsgeometri (generell relativitetsteori)
4. Gravitoner skapar själva rumtiden (m-teori)

Loop quantum gravity förutsätter inte utan förklarar rum och tid, på ett lite annat sätt (Spin network).