Jaarprogramma 2019-2020 | Vorige lezing | Volgende lezing | Home
Dinsdag 1 oktober 2019, om 20.00 uur, in samenwerking met de Minnaert-kring
Prof. dr. Renate Loll (Theoretical High Energy Physics, Radboud Universiteit)
Zoektocht naar de kwantumstructuur van ruimte en tijd
Newton heeft als eerste een natuurwet voor de zwaartekracht geformuleerd. Met zijn gravitatiewet kunnen we de aantrekkingskracht tussen twee voorwerpen met massa berekenen, bijv. de aarde en de maan. Meer dan 200 jaar later vond Einstein een universeel toepasbare theorie van de zwaartekracht tussen alle vormen van massa en energie. Hij liet tevens zien dat zwaartekrachten kunnen worden opgevat als vervormingen ("krommingen") van ruimte en tijd. Volgens Einsteins relativiteitstheorie is zwaartekracht een integrale en dynamische eigenschap van de vierdimensionale ruimtetijd, de onscheidbare eenheid van ruimte en tijd. Toch is deze klassieke theorie op een belangrijk punt onvolledig: ze is niet toepasbaar op zeer kleine schaal, waar kwantumfluctuaties van de ruimtetijd zelf een rol beginnen te spelen.
Al vele jaren zoeken wetenschappers naar een theorie van de kwantumzwaartekracht, de heilige graal van de hoge-energie fysica.
Het is een spannende vraag in hoeverre ons klassieke begrip van ‘zwaartekracht’ geldig blijft op de allerkleinste schalen en of wij de bijhorende kwantumstructuur van de ruimtetijd met bestaande concepten en methoden uit de theoretische natuurkunde kunnen begrijpen, zonder ‘exotische fysica’. In mijn lezing beschrijf ik recent onderzoek naar hoe dit zou kunnen gebeuren, met de methode van zogenaamde "causale dynamische triangulaties". In deze minimalistische, maar zeer succesvolle kwantumgravitatietheorie kunnen we de dynamische eigenschappen van de kwantumruimtetijd met behulp van computersimulaties bestuderen. Vergeleken met onze klassieke intuïtie, leidt dit tot soms totaal onverwachte resultaten, zoals ik aan de hand van het begrip “dimensie” zal verklaren.
Links:
Jaarprogramma 2019-2020 | Vorige lezing | Volgende lezing | Home