popularyzatorski opis rezultatów projektu

Nr wniosku: 149086, nr raportu: 1645. Kierownik (z rap.): mgr inż. Michał Łukasz Szcząchor
Trzy zadania zrealizowane w projekcie maja na celu lepsze rozumienie teorii Kwantowej Grawitacji, która to jest
opisem działania grawitacji na odległościach kwantowych. Próby stworzenia jednolitej teorii będącej w powszechnym
mniemaniu teorią poprawnie opisującą oddziaływania grawitacji na odległościach skali Planka to jest (1,61624 × 10^-35
m) są prowadzone od lat ale nie udało się jeszcze uzyskać powszechnego konsensusu dla żadnej z nich. Dodatkowo taka
teoria ma opisywać kwantowe zachowania grawitacji to jest naszej czasoprzestrzeni w której jesteśmy zanurzeni. Stanowi
to fundamentalny problem jak można przetestować któregokolwiek kandydata jeśli nie może być w łatwy sposób
stworzona miara bezwzględnie określająca zakrzywienie przestrzeni, która nas otacza. Próba zmierzenia się z tym
zagadnieniem zapoczątkowała ponad 10 lat temu program nazywany Fenomenologią Kwantowej Grawitacji, a mający na
celu zaproponowanie takiej teorii kwantowej grawitacji dla której dało by się wymyślić doświadczenie astronomiczne
pozwalające ją przetestować. Wszystkie prowadzone prace opierają się na modelu grawitacji który może być zbadany w
przypadku bardzo słabego pola grawitacyjnego, czyli takiego jakie możemy zaobserwować w skali makroskopowej. Jeden z projektów badał dokładnie takie limity i pokazywał że taka teoria może prowadzić do grupy teorii nazywanych
Relatywnie Lokalne. Teorie te cechują się tym że zasada lokalności (przyczynowości) będąca fundamentem innych teorii
kwantowych jest złamana, a także tym, że w rozumieniu odwrotnym do typowego sformułowania grawitacji, zakrzywiona
jest nie czasoprzestrzeń a dualna do niej przestrzeń pędów. Znane są prace pozwalające zaproponować konkretne
doświadczenia astronomiczne dla teorii Relatywnie Lokalnych. Zatem prowadzone badania pozawalają sfalsyfikować lub
ugruntować zaproponowany model grawitacji jako dobry model, prowadzący do Kwantowej Grawitacji. Prowadzone prace pozwalaj także na stworzenie konsystentnego modelu supersymetrycznego, to jest takiego którego
cząstki o spinie połówkowym mają swoich partnerów w postaci cząstek o spinie całkowitym. Pozwala to na
wprowadzenie teorii o możliwie największej symetrii dopuszczalnej matematycznie. A zatem jak najbardziej eleganckiej.
Do tej pory nie jest jasne czy teorie supersymetryczne są teoriami występującymi rzeczywiście w przyrodzie. Jest to
obiektem obecnych badań w największym akceleratorze cząstek elementarnych LHC.
Dodatkowo stworzono model bi-Grawitacyjny (to jest taki który jest opisany dwoma równaniami Einsteina i bazuje na
dwóch grawitonach) w sposób geometryczny, to znaczy bazując tylko na symetriach teorii, bez dodania jakikolwiek
członów które nie wynikają wprost z takiej symetrii. Jest to jeden z nielicznych modeli bi-grawitacyjnych tak
skonstruowanych. Zazwyczaj są one postulowane ad-hoc. Należy nadmienić że modele bi-grawitacyjne są teraz
niezwykle popularne jako możliwe opisy ciemnej materii czy ciemnej energii.