圈量子引力(Loop Quantum Gravity,簡稱LQG)是一種嘗試結合量子力學和廣義相對論的理論,旨在解決引力如何量子化的問題。該理論於1986年由阿貝·阿希提卡(Ahbay Ashtekar)等人提出,旨在克服傳統量子引力方法的局限性,如微擾量子化方法在處理引力場時的困難。
在圈量子引力理論中,核心概念是自旋網路,這些網路由編織成極其精細的織物或網路的有限環路組成,代表空間和時間的結構。自旋網路或自旋泡沫的演變發生在高於普朗克長度的量級,表明不僅是物質,連空間本身也具有原子結構。
圈量子引力理論的成功在於它提供了解決引力量子化問題的新途徑,包括導出時空的不連續性和不發散的結果。它還提供了研究量子黑洞物理和量子宇宙學的框架。然而,這一領域的研究仍面臨挑戰,如低能近似和量子動力學問題。
此外,圈量子引力理論已經取得了一些重要成果,例如計算出了面積算符和體積算符的離散本徵譜,這與黑洞熱力學結果相匹配。該理論還得到了哈密頓約束的精確解,並在時間演化問題和楊-米爾斯理論的重整化問題上取得了進展。
總的來說,圈量子引力是一種前沿的物理理論,旨在通過結合量子力學和廣義相對論來深化我們對宇宙基本規律的理解。