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¿Qué significó el Premio Nobel Smoot con "Esfuerzos modernos para encontrar violaciones de la relatividad especial"?

En George Smoot del 2006 el premio Nobel, después de haber ganado el premio Nobel por su investigación sobre la radiación Cósmica de Fondo de Microondas (CMB), que se refiere a la posibilidad de que el CMB ser un marco especial que indica "moderno esfuerzos para encontrar las violaciones de la Relatividad Especial mirada a este marco de referencia como el marco natural que sería especial".

Smoot "aether.lbl.gov" sitio web también estados de la CMB: "Este parece violar los postulados de Galileo y la teoría Especial de la Relatividad, pero hay un preferido de marco".

Hay revisada por pares de los artículos que considerar la posibilidad de que el CMB representa un marco especial?

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aceinthehole Puntos 1460

Si usted se va a buscar una violación de la equivalencia de marcos, te gustaría poner a prueba una propuesta de marco especial en contra de algún otro (en lugar de dos seleccionados al azar marcos). El local marco del resto de la CMB es probablemente la mejor apuesta de ir (al igual que el heliocéntrico de marco era la mejor apuesta para el experimento de Michelson y Morley en los albores del siglo 20).

Tenga en cuenta que si el CMB marco fueron el marco del éter luminoso, M&M se han encontrado fácilmente como nuestra velocidad relativa de la CMB es cerca de diez veces su umbral de sensibilidad (por no hablar de LIGO y similares a gran escala de los interferómetros...), por lo que la búsqueda tiene que ser para algún otro tipo de especialidad.


Adición tardía: Se puede hacer de Lorentz infracción de las búsquedas como parásitos de la ciencia en una gran cantidad de contextos. Por lo general, estas medidas han de baja individuo el poder de resolución, pero tomados en conjunto que empezar a sumar. Un ejemplo reciente de lo que sé acerca de porque sucedió en un experimento que estoy asociado con Double Chooz' la Primera Prueba de la Violación de Lorentz con un Reactor basado en Antineutrino Experimento (también en arXiv).

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Hypnosifl Puntos 4712

Aparentemente, existen algunas extensiones del Modelo Estándar que permiten la simetría de Lorentz de ser violada, aunque por lo que entiendo que la simetría se rompe por ruptura espontánea de simetría que significa que la teoría habría sido simétrica en la época en la que las fuerzas eran unificada, y la simetría fue roto por un azar de la caries a diferentes vacío. Así que en este caso no habría ninguna asimetría en las leyes fundamentales de la física, en particular de vacío de estado que nuestra región del universo, el cual fue fijado por el contingente de eventos en el pasado. El artículo "la Ruptura de la Simetría de Lorentz" de PhysicsWeb describe tal Lorentz-simetría-una violación de las extensiones del Modelo Estándar en más detalle, aquí está la sección que explica la relevancia de la ruptura espontánea de simetría:

La alineación de un imán es un ejemplo clásico de lo que se llama ruptura espontánea de simetría. Las interacciones de la persona dipolos en un imán no dependen de ninguna dirección en particular, y su dinámica son rotación invariable. Para el imán de la forma, sin embargo, los dipolos se deben alinear de forma espontánea en alguna dirección, que "espontáneamente rompe con la simetría rotacional.

En 1989 Kostelecky y Stuart Samuel de la Universidad de la Ciudad de Nueva York demostró que la teoría de cuerdas permite la simetría de Lorentz para ser espontáneamente rota en el universo temprano. Si la simetría de Lorentz es espontáneamente rota, pequeña reliquia de fondo de los campos que se llama tensor de valores de vacío expectativa de valores - sería impregnan el universo y el punto en forma espontánea elegido direcciones. Una partícula elemental en la presencia de uno de estos reliquia campos, a continuación, experiencia las interacciones que tienen una dirección preferida en el espacio tiempo. En en particular, podría haber preferido las direcciones en el espacio 3D en cualquier fija el marco de referencia, tales como una base en la Tierra de laboratorio.

En un nivel fundamental, la simetría de Lorentz sería todavía se mantienen de forma dinámica, y todas las interacciones que permanecen invariantes bajo observador de Lorentz las transformaciones. Sin embargo, la presencia de la reliquia de los campos de la rompería la partícula de la invariancia de Lorentz, que conducen a variaciones en la física las interacciones como el movimiento o la orientación de una partícula cambia con respecto a la reliquia campos.

No sé si no habría razón para esperar que el preferido marco de una reliquia de campo a ser el mismo que el CMB marco, aunque.

Por cierto, la diferencia entre el "observador" de la simetría de Lorentz y "partícula" de la simetría de Lorentz que se tratan en ese artículo, con el "observador" simetría de ser acerca de las leyes fundamentales, pero "partícula" simetría siendo posiblemente roto por reliquia campos, también se discute en las páginas 275-276 del libro Fuera de este Mundo: Colisión de Universos, Branes, Cadenas y Otros Salvajes por Stephen Webb--esas páginas se pueden leer en la búsqueda de libros de google aquí.

Que libro dice específicamente que es en el contexto de la teoría M, la especulado con la unificación de varias cadenas de teorías, que se espera que el observador de la simetría de Lorentz se mantienen, pero las partículas de la simetría de Lorentz puede ser violado. También he encontrado otra referencia a la suposición de que las leyes fundamentales de la teoría M se esperaba (aunque sólo como un ansatz o conjetura) de ser invariante bajo la transformación de Lorentz, en la p. 368 del libro *la Dualidad y las Teorías Supersimétricas, que se refiere en la página. 368 (visible aquí) a un argumento de que "M- ... la Teoría es completamente invariante de Lorentz de la teoría en 11 dimensiones." Pero en otros enfoques de la gravedad cuántica, creo que los físicos tienen menos confianza en que la teoría se incorporan alguna forma de la invariancia de Lorentz. Por ejemplo, ver pág. 8 de este documento que analiza las posibilidades de un enfoque conocido como emergente de la gravedad:

Mientras la discusión anterior se refiere al marco de trabajo estándar (GR además de QFT), los diferentes resultados para la velocidad de la luz postulado puede previstas en caso de desviaciones de los GR son tomadas en cuenta. La búsqueda para tales desviaciones se ha impulsado en los últimos años por el aumento de la emergente paradigma de la gravedad. Dentro de este marco es en realidad muy natural de ver también la invariancia de Lorentz como un emergente espacio-tiempo la simetría rota a alta energía. De hecho, tenemos hoy en día varios de juguete modelos donde una velocidad finita de propagación pueden surgir en los sistemas de no tener fundamentales de límite de velocidad [34]. Por ejemplo, este es el caso con la velocidad del sonido en Newtoniano (no relativista) condensada sistemas de materia. Las partículas individuales del sistema se puede mover en arbitrariamente grandes velocidades; sin embargo, el colectivo de la densidad de las alteraciones de las longitudes de onda más grande que el inter-distancia de partículas, todas se propagan en la misma velocidad finita, la velocidad del sonido.

Si los campos electromagnéticos eran emergente excitaciones colectivas de un sistema subyacente con la velocidad de la luz a jugar el papel de la la velocidad del sonido, entonces, cualquier partícula o de excitación en movimiento a una velocidad grande que c podría ralentizar mediante la emisión de radiación electromagnética, tanto como en el Cˇerenkov efecto. La velocidad de la luz aparecerá como insuperable en la práctica. Esta perspectiva ofrece una respuesta a la la pregunta con la que empezamos este ensayo: Porque todos los de la física de lo que sabemos, incluso, que en los aceleradores, es de baja energía física y todos los campos conocidos colectiva variables de desconocidos que subyacen sistema. Tal vez se le permite viajar más rápido que la luz, pero sólo para de alta energía de los seres.

El desglose de la invariancia de Lorentz generalmente se manifiesta a través de la dispersión de relaciones para la materia modificado a energías cercanas a la Escala de Planck, acerca de $10^{19}$ GeV.

Y este reciente documento dice:

el destino de los relativistas simetrías en el Planckian régimen ha atraído el interés de otros ángulos (ver, por ejemplo, 6, 7 y 8). Relativista simetrías pueden salir ilesa de las nuevas estructuras en la escala de Planck (por ejemplo, 9), pero hay al menos otras dos posibilidades. Planck-los efectos de escala puede romper la invariancia relativista, la introducción de una preferido-marco [10], [11], [12], [13] y [14]; o ellos pueden deformar el relativista de la simetría de las transformaciones, la preservación de la relatividad de la inercia de los marcos [15], [16], [17], [18], [19] y [20].

Buscando las referencias que siguen a la frase "la introducción de una preferido-marco" en el papel, parece como si todos ellos de acuerdo con los enfoques de la gravedad cuántica distinta de la teoría M, tales como loop quantum gravity.

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