콴타 매거진

2023년 5월 25일

Renate Loll은 디지털 우주를 시뮬레이션하여 시공간 질감을 연구합니다.

Quanta 매거진의 Ilvy Njiokiktjien

직원 작가

2023년 5월 25일

Renate Loll은 닥터 스트레인지에게 악몽을 선사할 우주를 보았습니다. 그녀는 3D 세계, 평지, 분수 차원의 분열된 현실을 탐험했습니다. 그녀는 부드러운 곡선이 있는 우주와 격렬한 스파이크로 폭발하는 우주를 보았습니다. 그녀는 영원히 팽창하는 우주와 우주가 존재하지 않는 우주를 목격했습니다.

이것들과 셀 수 없이 많은 다른 우주의 역사가 그녀의 컴퓨터의 디지털 메모리에서 펼쳐지는 것을 지켜본 후 Loll은 더 이상 아무것도 당연하게 여기지 않습니다. 확실히 우리 현실의 구조를 구성하는 단조로운 3차원 공간과 1차원 시간은 아닙니다. .

네덜란드 Radboud 대학의 이론물리학자인 Loll은 "아무것도 미리 정해진 것은 없습니다"라고 말했습니다.

Loll은 이러한 디지털 우주에 대한 주의 깊은 인구 조사를 통해 양자 중력의 특정 측면, 즉 아마도 아인슈타인의 공간, 시간 및 중력 개념의 기초가 되는 보다 정확한 양자 이론을 풀 수 있다고 믿습니다. 일반상대성이론을 통해 아인슈타인은 중력(신비한 힘)을 공간과 시간의 형태에 따른 결과로 정의했습니다. 양자 이론의 핵심 교리는 이 모양이 단지 하나의 간단한 기하학이 아니라 어떤 의미에서는 가능한 모든 모양의 평균임을 시사합니다. 이러한 가정에 Loll은 원인이 결과보다 먼저 온다는 명백해 보이는 요구 사항을 추가합니다. 그녀는 기하학, 양자 이론 및 인과성이라는 세 가지 요소가 루프, 문자열 또는 추가 차원이 필요하지 않은 현실의 기본 구조에 대한 무차별 계산을 가능하게 하는 데 충분하다고 의심합니다.

Loll과 그녀의 공동 연구자들은 디지털 삼각형 패턴을 사용하여 현실에 근접하는 데 20년 이상을 보냈습니다. 인과적 역학 삼각측량으로 알려진 그들의 이론은 가능한 여러 우주를 함께 혼합하면 우리와 매우 유사한 우주를 생성할 수 있음을 보여주었습니다. 그녀와 그녀의 동료들은 또한 작은 규모에서 시공간이 완전히 예상치 못한 구조, 즉 세계 혼합의 양자 지문을 가질 수 있다는 힌트를 발견했습니다.

“이것은 내가 고전적으로는 생각지도 못했던 짧은 규모의 중요하지 않은 양자 구조가 있다는 최초의 진정한 증거입니다.”라고 그녀는 말했습니다.

방금 네덜란드 사자 기사단으로 임명된 Loll은 최근 Quanta Magazine과의 인터뷰에서 자신이 시공간 시뮬레이터가 된 이유, 가능한 모든 우주를 만드는 방법, 양자 중력 분야가 다음에 어디로 갈 것인지에 대해 이야기했습니다. . 인터뷰 내용은 명확성을 위해 압축 및 편집되었습니다.

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동영상: Renate Loll은 인과적 동적 삼각측량에 대한 이론과 이것이 양자 중력의 특정 측면을 어떻게 풀어낼 수 있는지 설명합니다.

크리스토퍼 웹 영/Quanta 매거진; Quanta Magazine의 Ilvy Njiokiktjien

나는 실제로 경제학 대학원 공부를 시작했지만 곧 학부 때 공부했던 물리학에 대한 향수병에 빠졌습니다. 경제학은 사람들의 행동을 예측하는 학문이다. 기본 법칙이 있는 고에너지 물리학은 훨씬 간단합니다.

나는 루프 양자중력 프로그램에서 내 인생의 10년을 보냈습니다. 처음에는 정말 흥미로웠지만 종이에 펜으로 계산하는 극도로 형식적이고 추상적인 계산을 셀 수 없이 하고 나니, 1990년대 초반에 들어서는 다른 그룹이 시간 계산을 통해 시공간을 좀 더 구체적으로 연구하는 게 부러워지기 시작했습니다. 컴퓨터.

이러한 연구는 컴퓨터가 시공간의 가능한 양자 구조를 조사할 수 있다고 제안했지만, 우리가 보는 것과 같은 광대한 공간 구조를 생성하는 데 어려움을 겪었습니다. 내 동료인 Jan Ambjørn과 나는 그 연구가 사용하고 있는 시공간이 비현실적인 "유클리드" 기하학을 가지고 있다는 것이 문제인지 궁금했습니다. 유클리드 시공간은 시간을 초월합니다. 그 안에서 일반적으로 한 방향을 가리키는 시간은 본질적인 화살이 없는 또 다른 차원의 공간으로 변형되었습니다. 따라서 이러한 모델에는 인과 관계 개념이 없습니다. 원인이 결과보다 먼저 와야 한다는 요구 사항입니다.