![Page 1: Op zoek naar een quantumbeschrijving van de zwaartekracht](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062419/55930c4f1a28ab1f318b4588/html5/thumbnails/1.jpg)
Op zoek naar een quantumbeschrijving van
de zwaartekracht
Marcel Vonk (UvA)Viva Fysica, 1 februari 2013
![Page 2: Op zoek naar een quantumbeschrijving van de zwaartekracht](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062419/55930c4f1a28ab1f318b4588/html5/thumbnails/2.jpg)
2/23
Licht is een golfverschijnsel.
Dit zien we bijvoorbeeld aan het feit dat licht interferentie vertoont.
Quantumzwaartekracht
![Page 3: Op zoek naar een quantumbeschrijving van de zwaartekracht](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062419/55930c4f1a28ab1f318b4588/html5/thumbnails/3.jpg)
3/23
Maar… licht lijkt ook uit deeltjes te bestaan!
Hoe kunnen we begrijpen dat licht beide eigenschappen heeft?
Quantumzwaartekracht
![Page 4: Op zoek naar een quantumbeschrijving van de zwaartekracht](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062419/55930c4f1a28ab1f318b4588/html5/thumbnails/4.jpg)
4/23
Quantumzwaartekracht
Max Born (1924): de golven moeten worden gezien als kansverdelingen, die zeggen hoe groot de kans is om een deeltje ergens te vinden.kleine kans grote kans
![Page 5: Op zoek naar een quantumbeschrijving van de zwaartekracht](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062419/55930c4f1a28ab1f318b4588/html5/thumbnails/5.jpg)
5/23
Quantumzwaartekracht
Gevolg: een quantumdeeltje lijkt elk mogelijk traject af te leggen.
De wiskunde wordt daardoor flink lastig!
![Page 6: Op zoek naar een quantumbeschrijving van de zwaartekracht](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062419/55930c4f1a28ab1f318b4588/html5/thumbnails/6.jpg)
6/23
Quantumzwaartekracht
Richard Feynman vond in 1948 een betrekkelijk eenvoudige manier om die wiskunde te doen.
Feynmandiagrammen
![Page 7: Op zoek naar een quantumbeschrijving van de zwaartekracht](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062419/55930c4f1a28ab1f318b4588/html5/thumbnails/7.jpg)
7/23
Quantumzwaartekracht
Probleem: Feynmandiagrammen bevatten punten (van grootte 0) waar de interactie plaatsvindt…
…en dit leidt tot oneindigheden in de uitkomsten!
![Page 8: Op zoek naar een quantumbeschrijving van de zwaartekracht](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062419/55930c4f1a28ab1f318b4588/html5/thumbnails/8.jpg)
8/23
Quantumzwaartekracht
Voor drie van de vier natuurkrachten kunnen we dit probleem oplossen.
Renormalisatie
![Page 9: Op zoek naar een quantumbeschrijving van de zwaartekracht](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062419/55930c4f1a28ab1f318b4588/html5/thumbnails/9.jpg)
9/23
Quantumzwaartekracht
De vierde kracht is de zwaartekracht.
Op grote schaal wordt deze kracht enorm goed beschreven door de algemene relativiteitstheorie.
![Page 10: Op zoek naar een quantumbeschrijving van de zwaartekracht](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062419/55930c4f1a28ab1f318b4588/html5/thumbnails/10.jpg)
10/23
Quantumzwaartekracht
Maar op kleine schaal blijkt de renormalisatieprocedure voor zwaartekracht niet te werken.
De oneindigheden blijven hardnekkig aanwezig!
![Page 11: Op zoek naar een quantumbeschrijving van de zwaartekracht](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062419/55930c4f1a28ab1f318b4588/html5/thumbnails/11.jpg)
11/23
Quantumzwaartekracht
Een mogelijke oplossing werd gevonden in de jaren ’80, voortbouwend op werk uit 1968.
Snaartheorie!
![Page 12: Op zoek naar een quantumbeschrijving van de zwaartekracht](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062419/55930c4f1a28ab1f318b4588/html5/thumbnails/12.jpg)
12/23
Quantumzwaartekracht
Als we aannemen dat elementaire deeltjes snaren zijn, zijn er geen oneindigheden meer.
![Page 13: Op zoek naar een quantumbeschrijving van de zwaartekracht](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062419/55930c4f1a28ab1f318b4588/html5/thumbnails/13.jpg)
13/23
Quantumzwaartekracht
Met dit idee kunnen we inderdaad de zwaartekracht beschrijven.
Als bonus krijgen we ook allerlei extra krachten die lijken op de andere drie.
…
![Page 14: Op zoek naar een quantumbeschrijving van de zwaartekracht](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062419/55930c4f1a28ab1f318b4588/html5/thumbnails/14.jpg)
14/23
Quantumzwaartekracht
Bijkomend probleem: in de meest natuurlijke beschrijving heeft snaartheorie 10 dimensies.
![Page 15: Op zoek naar een quantumbeschrijving van de zwaartekracht](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062419/55930c4f1a28ab1f318b4588/html5/thumbnails/15.jpg)
15/23
Quantumzwaartekracht
Oplossing: we kunnen deze dimensies oprollen.
Maar dit kan op enorm veel manieren, die elk leiden tot andere natuurwetten.
![Page 16: Op zoek naar een quantumbeschrijving van de zwaartekracht](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062419/55930c4f1a28ab1f318b4588/html5/thumbnails/16.jpg)
16/23
Quantumzwaartekracht
Is snaartheorie juist, en kunnen we er wel iets mee?
Betere vraag: waarom werkt de theorie, en wat kunnen we leren?
![Page 17: Op zoek naar een quantumbeschrijving van de zwaartekracht](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062419/55930c4f1a28ab1f318b4588/html5/thumbnails/17.jpg)
17/23
Quantumzwaartekracht
Op zoek naar algemene lessen die de snaartheorie ons leert.
Een belangrijke les is het holografisch principe.
![Page 18: Op zoek naar een quantumbeschrijving van de zwaartekracht](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062419/55930c4f1a28ab1f318b4588/html5/thumbnails/18.jpg)
18/23
Quantumzwaartekracht
Er is vaak een dualiteit tussen theorieën met zwaartekracht en theorieën zonder zwaartekracht.
…vaak in een verschillend aantal dimensies.
![Page 19: Op zoek naar een quantumbeschrijving van de zwaartekracht](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062419/55930c4f1a28ab1f318b4588/html5/thumbnails/19.jpg)
19/23
Quantumzwaartekracht
Moeilijke berekeningen aan één kant zijn vaak erg makkelijk aan de andere kant.
Toepassing: gecondenseerde materie.
![Page 20: Op zoek naar een quantumbeschrijving van de zwaartekracht](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062419/55930c4f1a28ab1f318b4588/html5/thumbnails/20.jpg)
20/23
Quantumzwaartekracht
Minstens even interessant: we kunnen zelfs zonder gedetailleerde theorie vragen over quantumzwaartekracht beantwoorden.
Bijvoorbeeld: informatieparadox
![Page 21: Op zoek naar een quantumbeschrijving van de zwaartekracht](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062419/55930c4f1a28ab1f318b4588/html5/thumbnails/21.jpg)
21/23
Quantumzwaartekracht
Uiteindelijk leidt dit tot een heel nieuw beeld van wat de zwaartekracht eigenlijk is.
![Page 22: Op zoek naar een quantumbeschrijving van de zwaartekracht](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062419/55930c4f1a28ab1f318b4588/html5/thumbnails/22.jpg)
22/23
Quantumzwaartekracht
Kortom: nog geen volledige theorie van de quantumzwaartekracht…
…maar door de snaartheorie en soortgelijke ideeën leren we dagelijks nieuwe dingen!
![Page 23: Op zoek naar een quantumbeschrijving van de zwaartekracht](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062419/55930c4f1a28ab1f318b4588/html5/thumbnails/23.jpg)
23/23
Vragen?
Binnenkort ook: www.quantumuniverse.nl
Quantumzwaartekracht