Gravitasi kuantum simpal: Perbedaan antara revisi

'''Gravitasi kuantum simpal''' ('''GKS''', {{lang-en|Looploop quantum gravity}}) adalah [[teori]] [[fisika]] yang bertujuan untuk menjelaskan sifat-sifat kuantum dari gravitasi. Ia juga merupakan teori ruang-waktu kuantum, karena, berdasarkan teori [[relativitas umum]], geometri ruang waktu adalah efek dari gravitasi itu sendiri. GKS adalah salah satu teori untuk menggabungkan [[mekanika kuantum]] dan relativitas umum. Dari teori ini, dapat ditunjukkan bahwa secara fisis, ruang-waktu bersifat granular/diskrit. Kediskritan ruang-waktu ini merupakan konsekuensi dari kuantisasi kanonik. Hal ini mirip dengan kediskritan [[foton]] (partikel cahaya) dalam [[elektrodinamika kuantum]], dan juga mirip dengan kediskritan tingkat energi pada [[atom]].

Dalam GKS, ruang dapat dianggap terdiri dari garis-garis medan gaya yang membentuk kurva tertutup (disini disebut ''simpal''). Simpal tersebut saling berkaitan dan saling berpotongan satu sama lain, sehingga membentuk kumpulan simpal yang disebut dengan jejaring spin (''spin network''). Secara matematis, jejaring spin tidak lain merupakan suatu graf. Evolusi jejaring spin terhadap waktu disebut dengan busa spin (''spin foam''). Ukuran dari simpal yang membentuk jejaring spin ini diperkirakan sangat kecil, yaitu dalam orde 10^-35−35 meter, yang disebut dengan [[skala Planck]]. Menurut GKS, tidak ada pengukuran yang bisa dilakukan dengan skala yang lebih kecil dari skala Planck. Dengan demikian, GKS memprediksi bahwa, tidak hanya [[materi]], melainkan ''ruang itu sendiri memiliki struktur diskrit seperti [[atom]]''.

Pada tahun 1986, [[Abhay Ashtekar]] merumuskan ulang [[teori relativitas]] umum [[Einstein]] sehingga dapat dituliskan mirip dengan [[persamaan Yang-Mills]], variabel yang digunakan untuk perumusan ulang ini disebut dengan variabel baru Ashtekar (Ashtekar new variables). Tidak lama setelah itu, [[Ted Jacobson]] dan [[Lee Smolin]] menyadari bahwa persamaan formal dalam [[gravitasi kuantum]] (yang analog dengan [[persamaan gelombang Schrodinger]], tetapi untuk gravitasi kuantum) yang disebut dengan [[persamaan Wheeler-DeWitt]], bila dituliskan menggunakan variabel baru Ashtekar, dapat memiliki solusi yang dapat diberi label dengan variabel-variabel dari suatu loop. Menggunakan solusi-solusi tersebut, [[Carlo Rovelli]] dan Lee Smolin merumuskan teori gravitasi kuantum non-peturbatif yang tidak membutuhkan ruang-waktu sebagai 'latar belakang' dari medan kuantum. Prinsip ini dikenal dengan nama ''background independence''. [[Jorge Pullin]] dan [[Jurek Lewandowksi]] lalu menyadari bahwa 'garis-garis gaya' dari medan kuantum ini, yang membentuk loop, dapat saling berpotongan (membentuk spin network), dan dapat digambarkan secara matematis oleh suatu graf.

Pada tahun 1994, Rovelli dan Smolin menunjukkan bahwa operator kuantum yang berhubungan dengan area dan volume dalam teori ini harus memiliki spetrum yang diskrit, dengan kata lain, geometri ruang-waktu terkuantisasi. Dengan demikian, untuk menuliskan keadaan (state) dari suatu ruang waktu (yang dinyatakan oleh [[fungsi gelombang]]), dapat digunakan basis pada [[Ruang Hilbert]], basis ini kemudian disebut dengan basis spin network. Basis spin network pertama kali diperkenalkan oleh [[Roger Penrose]], yaitu merupakan suatu graf yang diberi label representasi spin.