Butaforiya üçün Superstring nəzəriyyə məşhur dil

strings - Superstring nəzəriyyəsi, məşhur dilində enerji Titrəmə liflər bir sıra kimi kainat var. Onlar təbiətin əsasını təşkil edir. Fərziyyə digər elementləri təsvir - branes. dünyada bütün maddələr strings və branes vibrasiya ibarətdir. nəzəriyyəsinin təbii nəticəsidir çəkisi təsviri. elm digər qarşılıqlı çəkisi birləşməsi üçün əsas var ki, iman niyə ki.

konsepsiyası hazırlanır

vahid sahəsində nəzəriyyəsi, Superstring nəzəriyyəsi - sırf riyazi. bütün fiziki anlayışlar kimi, müəyyən bir şəkildə təfsir edilə bilər tənliklər əsaslanır.

Bu gün heç kim bu nəzəriyyənin son versiyası olacaq dəqiq bilir. alimlər onun ümumi elementlərin olduqca qeyri-müəyyən fikir var, lakin (çox təkzib baxmayaraq) heç kəs hələ superstring nəzəriyyəsi və təcrübə bütün hələ təsdiq edə bilməmişdir qucaqladı ki, bir final tənlik ilə gəldi. Fiziklər tənlik bir sadələşdirilmiş versiyası yaradılmışdır, lakin bu günə qədər kifayət qədər bizim kainat təsvir etmir.

Başlayanlar üçün Superstring nəzəriyyəsi

beş əsas fikir fərziyyə edir.

1. Superstring nəzəriyyəsi dünyanın bütün obyektlərin enerji və membranların liflər Titrəmə edilir ki, nəzərdə tutur.
2. O, barışmaq istəyir ümumi nisbilik kvant fizikası ilə (ağırlıq).
3. Superstring nəzəriyyəsi kainatın təməl qüvvələrin bütün inteqrasiya edəcək.
4. Bu fərziyyə hissəciklər, Bosons və fermions iki əsaslı müxtəlif növləri arasında yeni keçid, supersymmetry, nəzərdə tutur.
5. anlayışı kainatın əlavə, adətən müşahidə olunmayan ölçüləri bir sıra təsvir edir.

Strings və branes

strings - nəzəriyyə 1970-ci illərdə yaranmış, o, enerji liflər 1-ölçülü obyektlərin baxılmışdır. "Bir ölçülü" sözü simli fərqli olaraq yalnız bir ölçüsü, uzunluğu var olduğunu göstərir, məsələn, uzunluğu və hündürlüyü olan bir kvadrat.

Bu Superstring nəzəriyyəsi iki növə ayırır - qapalı və açıq. qapalı string açıq bitir ilə bir loop isə Open string, bir-biri ilə əlaqə deyil məsləhətlər var. Nəticədə, bu strings, ilk növü adlı strings, qarşılıqlı 5 əsas növ məruz ki, aşkar edilmişdir.

Qarşılıqlı əlaqə və onların məsləhətləri bölüşmək üçün strings qabiliyyəti əsaslanır. açıq strings bitir qapalı yaratmaq üçün birlikdə gələ bilər-ci ildən, bir looped simli daxil olmaqla superstrings nəzəriyyəsini, tikintisi mümkün deyil.

bağlı strings çəkisi təsvir edə bilər fizika hesab olunur xüsusiyyətləri var kimi Bu əhəmiyyətli sübut etdi. Başqa sözlə, elm əvəzinə davranış və ağırlıq qüvvəsi təsvir edə bilərsiniz olsun hissəciklər izah Superstring nəzəriyyəsi ki, həyata keçirilir.

İllər sonra bu aşkar edilmişdir ki, strings və nəzəriyyəsi digər əsas elementləri əlavə. Onlar təbəqələr və ya Brane kimi qəbul edilə bilər. Strings onların bir və ya hər iki tərəf üçün əlavə edilə bilər.

kvant çəkisi

nisbilik (GR) və kvant ümumi nəzəriyyəsi: Modern fizika iki əsas elmi qanun var. Onlar elm tam fərqli bir sahəyə təmsil edir. təbii və GTR tiniest hissəciklər ilə Quantum fizika məşğul, bir qayda olaraq, planetlərin, Gökadalar miqyaslı təbiəti və bütövlükdə kainat təsvir edir. onları birləşdirmək üçün cəhd edin fərziyyələr, kvant çəkisi nəzəriyyəsi adlanır. Bunlardan ən perspektivli indi simli edir.

Bağlı mövzu çəkisi davranış uyğun. Xüsusilə, onlar obyektlər arasında çəkisi daşınması xassələri Gravitasyon hissəcik vardır.

qoşulma qüvvələr

bir - elektromaqnit, güclü və zəif nüvə qüvvələri, və çəkisi - String nəzəriyyəsi dörd qüvvələri birləşdirmək üçün çalışır. Bizim dünyada, onlar dörd müxtəlif hadisələrin özlərini açıq-aşkar, lakin simli nəzəriyyəçilər enerji olduqca yüksək səviyyədə var idi erkən kainatın, bu qüvvələrin bütün bir-biri ilə qarşılıqlı, strings ilə təsvir edilir inanıram.

supersymmetry

Bosons və fermions kainatdakı bütün hissəciklər iki növ bölmək olar. String nəzəriyyəsi supersymmetry kimi tanınan onların arasında əlaqələr var ki, nəzərdə tutur. hər bozonunun və fermion üçün supersymmetry hər fermion üçün mövcud olmalıdır varsa - bozonu. Təəssüf ki, təcrübi belə hissəciklər mövcudluğu təsdiq deyil.

Supersymmetry fiziki tənliklər elementləri arasında riyazi əlaqələr var. O, fizika fərqli bir sahədə tapıldı və onun tətbiqi 1970 ortalarında (məşhur dilində və ya superstring nəzəriyyəsi) supersymmetry simli nəzəriyyəsinin adlandırma gətirib çıxardı.

supersymmetry üstünlüklərindən biri bu, çox bir dəyişənlərin aradan qaldırılması üçün imkan verir, tənlik asanlaşdırır edir. supersymmetry olmadan tənliklər belə sonsuz dəyər və xəyali fiziki ziddiyyətlər gətirib çıxara enerji səviyyəsi.

elm supersymmetry tərəfindən proqnozlaşdırılan bir hissəcik müşahidə deyil olduğundan, hələ bir fərziyyə var. Bir çox fiziklər hesab edir ki, bu səbəb - Eynşteynin tənlik E = mc ² tanınmış çəki ilə bağlı enerji əhəmiyyətli məbləği ^lazımdır. Bu hissəciklər erkən kainatın mövcud ola bilər, lakin o, aşağı soyudulur kimi, və Big Bang, enerji yayılması sonra bu hissəciklər aşağı enerji səviyyəsi köçürülüb.

Başqa sözlə, strings aşağı vibrasiya ilə onlara elementləri edən enerji itirilmiş yüksək enerji hissəciklər titrəmək.

Tədqiqatçılar ümid astronomik müşahidə hissəcik sürətləndiriciləri və ya təcrübə yüksək enerji ilə supersymmetric elementlərinin bəzi müəyyən nəzəriyyəsi təsdiq edir.

əlavə ölçü

string nəzəriyyəsi digər riyazi nəticəsi dünyada, ölçmə sayı üç daha böyük əhəmiyyət kəsb edir ki. Hal-hazırda, bu iki şərhlər var:

1. Əlavə ölçmələr (onlardan altı) nicat tapmazlar edən dərk inanılmaz kiçik compactified string nəzəriyyəsi ci ildə, qatlanmış və ya var.
2. Biz 3-ölçülü Brane qapalı qalan və digər ölçüləri onu kənara və bizə mövcud deyil.

nəzəriyyəçi arasında tədqiqat mühüm sahəsi bu əlavə vəzifələr öz ilə bağlı ola bilər necə riyazi modelləşdirmə edir. Son nəticələr elm tezliklə (onlar varsa) onlar əvvəllər gözlənildiyindən daha çox ola bilər, qarşıdan gələn təcrübələr bu əlavə ölçüləri aşkar edə bilər ki, proqnozlaşdırmaq.

məqsəd anlayışı

superstrings istintaq alimləri tərəfindən axtarılan məqsədi - "hər şey nəzəriyyəsi", bir fundamental səviyyədə bütün fiziki reallığı təsvir ki, bir fiziki fərziyyə yəni ... uğurlu olarsa, bu, bizim kainatın quruluşu ilə bağlı bir çox suallar aydınlaşdırmaq bilər.

maddə və kütləvi izahı

müasir tədqiqat əsas vəzifələrindən biri - real hissəciklər həll axtarış.

String nəzəriyyəsi belə adron, strings müxtəlif ali rəqsi dövlətlər kimi hissəciklər izah bir anlayış kimi başladı. ən müasir resepturası, olsun, bizim kainatın müşahidə aşağı enerji ilə strings və branes vibrasiya nəticəsidir. vibrasiya yoxdur artıq dünyada daha yüksək enerji hissəciklər, yaratmaq.

bu kütləvi Elementar zərrəciklərin strings və branes əlavə ölçüləri bükülmüş compactified necə bir təzahürüdür. Məsələn, bir sadələşdirilmiş onlar, bir pişi şəklində qatlanmış iki yolla bu formu kesmek olar simli yumru riyaziyyatçı və fizikaçı çağırıldıqları zaman:

• yumru mərkəzi vasitəsilə qısa loop;
• yumru bütün xarici dövrə ətrafında uzun loop.

ağır - qısa loop yüngül hissəcik və ən edir. Siz kesmek zaman Toroidal ətrafında string müxtəlif kütlələri ilə yeni elementlər meydana gəlməsini ölçü compactified.

qısa və aydın nəzəriyyəsi Superstring, sadəcə və zərif kütləvi keçid uzunluğu izah edir. Çökən ölçü çox çətindir yumru, lakin prinsipcə onlar da çalışır.

Bu cord fərqli kütləvi digər hissəcik ilə nəticələnəcək eyni zamanda iki istiqamətlərdə, yumru wraps ki, təsəvvür etmək çətindir, baxmayaraq ki, hətta mümkün deyil. Branes də daha çox imkanlar yaradılması, əlavə ölçüləri kesmek olar.

zaman və məkan anlayışı

texnologiya inkişaf cari səviyyədə onlara müşahidə olunmayan edilməsi, ölçü çökmələr nəzəriyyəsi Superstring çox versiyalarında.

Hazırda string nəzəriyyəsi yer və Eynşteyn daha vaxt fundamental təbiəti izah edə bilər olmadığını aydın deyil. Bu ölçüləri strings və müstəqil real mənada qarşılıqlı fonunda etmir.

Biz bütün simli qarşılıqlı ümumi məbləği törəməsi kimi məkan-zaman təqdim bağlı tamamilə başa deyil, bir izahat təklif edirik.

Bu yanaşma fərziyyə tənqidlərə səbəb bəzi fiziklər fikirlərini cavab vermir. məkan və zaman quantization istifadə edərək, bir başlanğıc nöqtəsi kimi loop kvant ağırlıq Müsabiqəli nəzəriyyəsi. Bəzi nəticədə eyni əsas fərziyyə bütün yalnız bir fərqli yanaşma olacaqdır.

Çəkisi Quantization

bu fərziyyə əsas nailiyyət təsdiq əgər çəkisi bir kvant nəzəriyyəsi olacaq. Cari təsviri çəkisi ümumi nisbilik kvant fizikası ziddir. Son bir çox kiçik miqyasda kainatın araşdırmaq üçün cəhd edərkən, kiçik hissəciklər davranış məhdudiyyətlər qoyulması ziddiyyətlər gətirib çıxarır.

qüvvələrin birləşməsi

çəkisi, elektromaqnit, zəif və güclü nüvə qarşılıqlı: Hal-hazırda, fiziklər dörd fundamental qüvvələri məlumdur. string nəzəriyyəsi onu bütün onlar bir eyni təzahürləri idi ki, nəzərdə tutur.

erkən kainatın Big Bang sonra soyudulur kimi bu fərziyyə görə, bu gün müxtəlif əməliyyat parçalanması ki, bir tək qarşılıqlı əlaqəsidir.

Bu təcrübələr qədər cari texnologiya inkişaf kənarda olsa da yüksək enerji ilə Denemeler heç bizə bu qüvvələrin birliyi tapmaq üçün imkan verir.

beş variantları

1984-cü ildə inqilab Superstring sonra inkişaf qızdırmalı sürətlə baş verib. Nəticədə, əvəzinə bir anlayış deyil sonuna, beş çıxdı növü Mən IIA, IIB, HO, HE, hər biri demək olar ki, tamamilə dünya təsvir edilir çağırıb.

Fizika, əsl universal formula tapmaq ümidi ilə simli nəzəriyyəsinin versiyası toxunan, özünü kifayət qədər 5 müxtəlif variantlar yaratmışdır. onların xassələri bəzi dünyanın fiziki reallıq, digərləri yalan idi əks etdirir.

M-nəzəriyyə

1995-ci ildə bir konfransda, fizik Edward Witten beş fərziyyələr bir cəsarətli həll təklif edib. ikilik son kəşf əsasən, onlar bütün superstrings nəzəriyyəsi Witten M adlı bir hərtərəfli anlayış xüsusi hallarda olur. bir çox ölçüsü olan bu brane oldu əsas anlayışlar (membran kısaltmasıdır) əsas obyektlərin biri. Müəllif bu günə qədər tam versiyası təklif baxmayaraq, superstrings M nəzəriyyəsi qısa aşağıdakı funksiyalar ibarətdir:

• 11-ölçüsü (10 plus 1 məkan müvəqqəti dimension);
• eyni fiziki reallığı izah beş nəzəriyyələr səbəb ikilik;
• branes - 1-dən artıq ölçü ilə strings.

istintaq

Nəticədə, əvəzinə bir 10 ⁵⁰⁰ qərarlar var idi. başqaları bizim iştirakı ilə kainatın xassələri izah anthropic prinsipi aldı bəzi fiziklər üçün, böhran səbəb oldu. Bu nəzəriyyəçilər superstring nəzəriyyəsi getmək üçün başqa yol tapa zaman, gözlənilən qalır.

Bəzi şərhlər bizim dünya yalnız bir deyil ki. ən radikal versiyasını öz dəqiq surətləri ehtiva olan bəzi kainatın, sonsuz sayda mövcudluğu imkan verir.

Eynşteynin nəzəriyyəsi bir wormhole və ya Einstein-Rosen körpü adlanan minimuma kosmik mövcudluğunu nəzərdə tutur. Bu halda iki uzaq site qısa keçid bağlı. Superstring nəzəriyyə deyil ki, həm də paralel aləmlərin uzaq bal əlaqə imkan verir. Siz hətta fizika müxtəlif qanunları ilə universes arasında keçmək bilər. Lakin ağırlıq kvant nəzəriyyəsi öz mövcudluğu mümkün edəcək güman seçimi.

Bir çox fiziklər bütün məlumat həcmi məkanında olan zaman holoqrafik prinsipi, səthində qeydə məlumatlar uyğundur ki, güc liflər anlayışının bir daha dərin anlaşma imkan verir inanıram.

Bəzi superstring nəzəriyyə onların vasitəsilə bir səyahət ola bilər və nəticədə vaxt çox ölçmə imkan verir ki, inanıram.

Bundan əlavə, fərziyyə çərçivəsində bizim kainat iki branes arasında toqquşma nəticəsi idi yaradılması və məhv təkrar dövründən keçir görə, Big Bang modeli alternativ var.

kainatın son taleyi həmişə fizik işğal edib, və simli nəzəriyyəsi son versiyası məsələ və kosmoloji sabit sıxlığı müəyyən kömək edə bilər. Bu explodes qədər bu dəyərlərə bilərək, cosmologists bütün yenidən başladı, kainat qədər shrink edəcək müəyyən etmək mümkün olacaq.

Heç kim nəticələrini bilir , elmi nəzəriyyə kimi uzun inkişaf və test olacaq kimi. Einstein, nüvə silahlarının ortaya çıxmasına səbəb olacaq ki, ^{gözləmirdim,} tənlik E = mc ² yazı. kvant fizikası yaradıcıları lazer və tranzistor üçün əsas olacaq ki, bilmirdim. Və hələ məlum deyil, baxmayaraq ki, nə olacaq belə sırf nəzəri anlayış, şübhəsiz ki, qeyri-adi bir şey olacaq tarixi göstərir.

Bu fərziyyə haqqında daha ətraflı məlumat üçün kitab Endryu Tsimmermana bilər "butaforiya üçün Super String nəzəriyyəsi".