13×13: Gravitation och integrabla modeller

Integrabla modeller är en särskild klass av modeller där det är enkelt, åtminstone principiellt, att göra beräkningar och där resultaten ofta kan skrivas på en lättförståelig form. Dessa modeller förekommer ofta som exempel i läroböcker i fysik just eftersom de är enkla att förstå men också för att några av dem har långtgående viktiga konsekvenser för fysiken. Planetbanorna, en roterande snurra och den s.k. harmoniska oscillatorn är några exempel.

Inom den fundamentala fysiken är det faktum att Einsteins teori för gravitation, allmän relativitetsteori, inte är förenlig med kvantmekaniska partikelmodeller inte bara otillfredställande utan också ett direkt problem om man vill förstå det tidiga universums fysik. För att lösa motsättningen behövs en kvantmekanisk teori för gravitation.

Ett förslag till en sådan är strängteorin.

Det är dock svårt att göra beräkningar i strängteori och arbete med att förstå hur teorin fungerar pågår. Vi kommer att diskutera hur en teori för kvantgravitation kan se ut och ett förvånande resultat som möjliggjort nya beräkningar både inom strängteori och partikelfysik. Det har visat sig att enkla modeller för magnetiska material, ett exempel på en integrabel modell, kan vara till hjälp för att förstå kvantgravitation.