Teyori superstring popilè ak lang pou nul

teyori superstring, nan lang popilè, se linivè a kòm yon seri vibre seksyon nan enèji - strings. Yo se baz la nan lanati. Ipotèz dekri eleman yo lòt - bran. Tout sibstans ki sou nan mond nou an konsiste de vibrasyon nan strings ak bran. Yon konsekans natirèl la nan teyori a se deskripsyon an nan gravite. Se pou rezon sa syantis yo kwè ke li te gen kle nan inifikasyon an nan gravite ak lòt entèraksyon.

Se konsèp la devlope

Teyori a nan jaden an inifye, superstring teyori - piman matematik. Tankou tout konsèp fizik, li se ki baze sou ekwasyon yo ki ka entèprete nan yon sèten fason.

Jodi a, pa gen moun konnen egzakteman ki sa yo pral vèsyon final nan teyori sa a. Syantis yo gen yon lide olye vag nan eleman komen li yo, men pesonn pa t gen ankò vini ak yon ekwasyon final ta dwe ap vale tèren tout nan teyori superstring ak eksperyans pa gen ankò te kapab konfime li (byenke refite tou). Fizisyen te kreye yon vèsyon senplifye nan ekwasyon an, men byen lwen tèlman li pa byen dekri linivè nou an.

teyori superstring pou débutan

Nan ipotèz la sou senk ide kle.

1. teyori superstring pwedi ke tout objè yo nan mond nou yo ap te fè leve nan vibre seksyon nan enèji ak manbràn.
2. Li ap eseye rekonsilye jeneral relativite (gravite) ak pwopòsyon fizik.
3. teyori superstring pral entegre tout nan fòs yo fondamantal nan linivè a.
4. ipotèz sa a predi yon nouvo koneksyon, supèrsimetri, ant de kalite fondamantalman diferan nan patikil, bozon ak fèrmyon.
5. Konsèp la dekri yon kantite adisyonèl, dimansyon anjeneral inobsèrvabl nan linivè la.

Fisèl ak bran

Lè teyori a leve nan ane 1970 yo, seksyon enèji nan li te konsidere kòm 1-dimansyon objè - strings. Pawòl Bondye a "yon sèl-dimansyon" endike ke fisèl la gen sèlman yon dimansyon, longè, kòm opoze a, pou egzanp, yon kare, ki te gen yon longè ak wotè.

teyori sa yo superstring divize an de kalite - fèmen epi yo louvri. Louvri fisèl gen konsèy ki pa nan kontak youn ak lòt, pandan y ap fisèl la fèmen se yon bouk ki pa gen okenn fini louvri. Kòm yon rezilta, li te jwenn ke strings sa yo, strings rele kalite nan premye, ekspoze 5 kalite debaz nan entèraksyon.

Entèraksyon ki baze sou strings kapasite yo konekte ak pataje konsèy yo. Depi dènye moun ki sou strings louvri ka vin ansanm yo fòme fèmen, li enposib konstwi yon teyori nan superstrings, ki pa enkli yon afè boukl.

Sa a te pwouve enpòtan menm jan strings fèmen gen pwopriyete ki yo te kwè ki fizik ki ta ka dekri gravite. Nan lòt mo, syantis reyalize ke teyori a superstring, olye pou yo eksplike patikil yo gen pwoblèm ka dekri konpòtman yo ak fòs la nan gravite.

Ane pi ta li te dekouvri ke, nan adisyon nan strings, ak lòt eleman esansyèl nan teyori a. Yo ka konsidere kòm fèy papye oswa brane. Fisèl ka dwe tache yo youn oswa tou de bò.

pwopòsyon gravite

fizik modèn gen de prensipal lalwa syantifik: teyori an jeneral nan relativite (GR) ak pwopòsyon. Yo reprezante yon jaden konplètman diferan nan syans. Kwantik kontra fizik ak patikil yo mwendr nan natirèl ak GTR, tankou yon règ, dekri nati a nan echèl la nan planèt yo, galaksi ki ak linivè a kòm yon antye. Ipotèz ki eseye konbine yo, yo rele teyori a nan pwopòsyon gravite. pi prometteur a nan sa yo se kounye a fisèl la.

Fèmen fil koresponn ak konpòtman an nan gravite. An patikilye, yo posede pwopriyete Graviton patikil transpòte gravite ant objè yo.

rantre nan fòs

teyori fisèl eseye inifye kat fòs yo - elektwomayetik, ki gen fòs ak fèb fòs nikleyè, ak gravite - nan yon sèl. Nan mond nou an, yo manifeste tèt yo kòm kat fenomèn diferan, men teorisyen fisèl kwè ke nan linivè a byen bonè, lè te gen nivo ekstrèmman wo nan enèji, nan tout fòs sa yo yo dekri nan strings, kominike youn ak lòt.

supèrsimetri

Tout patikil nan linivè a kapab divize an de kalite: bozon ak fèrmyon. teyori fisèl predi ke gen yon relasyon ant yo, yo konnen kòm supèrsimetri. Si supèrsimetri pou chak bozon ak fèrmyon dwe egziste pou chak fèrmyon - bozon. Malerezman èksperimantal egzistans nan patikil sa yo se pa sa konfime.

Supèrsimetri yon relasyon matematik ant eleman ki nan ekwasyon fizik. Li te te jwenn nan yon zòn diferan nan fizik ak aplikasyon li yo te mennen nan lòt non a nan teyori a nan supèrsimetri fisèl (oswa teyori superstring, nan lang popilè) nan 1970 nan mitan an.

Youn nan avantaj ki genyen nan supèrsimetri se ke li anpil senplifye ekwasyon an, sa ki pèmèt yo elimine kèk varyab. San yo pa supèrsimetri ekwasyon mennen nan kontradiksyon fizik, tankou valè a enfini ak imajinè nivo enèji.

Depi syantis pa t 'obsève yon patikil prevwa pa supèrsimetri, li se toujou yon ipotèz. Anpil fizisyen kwè ke rezon ki fè yo pou sa a - bezwen an pou yon kantite siyifikatif nan enèji, ki se asosye ak yon pwa li te ye nan ekwasyon Einstein a E = mc ^2. patikil sa yo ka egziste nan linivè a byen bonè, men kòm li te refwadi desann, epi apre Bang a Big, gaye nan enèji, patikil sa yo yo demenaje ale rete nan nivo enèji ki ba.

Nan lòt mo, strings yo vibre patikil enèji kòm yon wo pèdi enèji, ki te fè yo eleman ki pi ba Vibration.

Chèchè te espere ke astwonomik obsèvasyon oswa eksperyans ak accélérateurs patikil konfime teyori, idantifye kèk nan eleman supèrsimetrik ak pi wo enèji.

mezi adisyonèl

Lòt konsekans matematik nan teyori fisèl se ke li fè sans nan mond lan, ki kantite mezi pi gran pase twa. Kounye a, ki te gen de eksplikasyon pou sa a:

1. mezi Lòt (sis nan yo) te ki plwaye, oswa, nan tèminoloji a nan teyori fisèl compactified nan gwosè a èkstrèmeman piti, yo wè ki pa janm pral reyisi.
2. Nou te kole nan yon brane 3 dimansyon, ak lòt dimansyon pwolonje pi lwen pase li epi li yo pa disponib yo ban nou.

Yon zòn enpòtan nan rechèch nan mitan teorisyen se modèl la matematik nan ki jan pozisyon sa yo plis yo kapab lye nan pwòp nou yo. rezilta Dènye predi ke syantis pwal byento pwal kapab detekte dimansyon siplemantè sa yo (si yo egziste) nan eksperyans k ap vini, menm jan yo pouvwa gen pi gwo pase deja espere.

konpreyansyon yo genyen sou bi pou

Objektif la t'ap chache pa syantis mennen ankèt sou superstrings - "teyori nan tout bagay", sa vle di yon sèl ipotèz fizik ki nan yon nivo fondamantal dekri tout reyalite fizik ... Si siksè, li te kapab klarifye anpil kesyon konsènan estrikti a nan linivè nou an.

Eksplikasyon nan matyè ak mas

Youn nan travay prensipal yo nan rechèch modèn - rechèch la pou yon solisyon ak patikil reyèl.

teyori fisèl te kòmanse kòm yon konsèp dekri patikil yo tankou adron, divès kalite ki pi wo eta Vibration nan strings yo. Nan pifò formulations modèn, matyè, obsève nan linivè nou an se rezilta nan Vibration nan strings ak bran ak enèji ki pi ba. vibrasyon yo jenere plis patikil gwo enèji, ki se kounye a nan mond nou an pa egziste.

Mas la nan sa yo patikil elemantè se yon manifestasyon andikap nan ki jan strings yo ak bran compactified vlope nan dimansyon adisyonèl. Pou egzanp, nan yon senplifye lè yo ki plwaye nan fòm nan yon beye, ki rele Matematisyen ak fizisyen torus fisèl ka vlope fòm sa a nan de fason:

• kout bouk nan sant la nan torus yo;
• lontan bouk alantou tout sikonferans la deyò nan torus a.

bouk la kout se yon patikil limyè, ak sa ki pi - grav. Lè ou vlope fisèl nan alantou toroidal nan compactified mezire fòmasyon an nan eleman nouvo ak mas diferan.

Superstring teyori yon ti tan epi klèman, tou senpleman ak chik eksplike longè a tranzisyon nan mas. Tonbe mezi se pi pi rèd torus, men nan prensip yo menm tou yo travay.

Li se menm posib, byenke li se difisil imajine ke kòd la vlope torus a nan de direksyon an menm tan an, ki, sa pral lakòz nan lòt patikil la ak yon mas diferan. Bran kapab tou vlope dimansyon yo siplemantè, kreye menm plis opòtinite.

Definition of espas ak tan

Nan vèsyon anpil nan superstring teyori nan efondre mezi, fè yo inobsèrvabl nan nivo aktyèl la nan devlopman teknoloji.

Koulye a li se pa klè pou konnen si teyori fisèl t 'kapab esplike nati a fondamantal nan espas ak tan pase te fè Einstein. Li dimansyon yo seri nan entèraksyon an nan strings ak endepandan sans reyèl pa.

Nou ofri yon eksplikasyon, se pa sa konplètman fini, ki gen rapò ak soumèt a nan espas-tan kòm yon derive nan kantite lajan an total de tout entèraksyon fisèl.

Apwòch sa a pa satisfè opinyon yo nan kèk fizisyen ki gen mennen nan kritik nan ipotèz la. teyori konpetitif nan bouk pwopòsyon gravite kòm yon pwen depa lè l sèvi avèk kantizasyon a nan espas ak tan. Gen kèk kwè ke evantyèlman li pral sèlman yon apwòch diferan nan tout nan menm ipotèz la de baz yo.

Kantizasyon nan gravite

siksè nan prensipal nan sa a ipotèz, si konfime, yo pral yon teyori pwopòsyon nan gravite. deskripsyon Kouran nan gravite nan relativite jeneral se konsistan avèk pwopòsyon fizik. Pase a, enpoze restriksyon sou konpòtman an nan patikil ti, pandan y ap eseye eksplore linivè a nan yon echèl piti anpil mennen nan kontradiksyon.

inifikasyon an nan fòs

Kounye a, fizisyen yo li te ye kat fòs fondamantal: gravite a, elektwomayetik, fèb epi fò entèraksyon nikleyè. Soti nan teyori fisèl li implique ke tout sa yo yon fwa yo te manifestasyon nan menm bagay la.

Dapre sa a ipotèz, kòm linivè a byen bonè e ki refwadi apre Bang an gwo, li se yon entèraksyon sèl te divize an diferan opere jodi a.

Eksperyans ak enèji segondè tout tan tout tan pèmèt nou jwenn sendika a nan fòs sa yo, byenke eksperyans sa yo, se byen lwen dèyè devlopman teknoloji aktyèl la.

senk opsyon

Apre superstring revolisyon an 1984, devlopman an te pran plas nan yon apante fyévreuz. Kòm yon rezilta, olye de yon konsèp vire senk, ki rele tip I, lya, IIB ki, HO, li, chak nan ki se prèske nèt dekri mond nou an, men se pa nan fen an.

Fizik, manyen vèsyon an teyori fisèl nan espwa a pou jwenn vre fòmil inivèsèl, ki te kreye 5 varyant diferan nan endepandan. Gen kèk nan pwopriyete yo reflete reyalite fizik la nan mond lan, gen lòt ki te vre.

M-teyori

Nan yon konferans nan 1995, fizisyen la Edward Witten pwopoze yon solisyon fonse nan senk ipotèz yo. Baze sou dekouvèt la ki sot pase nan Duality, yo tout vin ka espesyal nan yon konsèp yon sèl konplè rele Witten M teyori nan superstrings. Youn nan konsèp kle li te vin brane (abrevyasyon nan manbràn), objè debaz gen plis pase yon dimansyon. Malgre ke otè a pa te ofri vèsyon an plen, ki se pa twò lwen, teyori a M nan superstrings yon ti tan konsiste de karakteristik ki annapre yo:

• 11-dimansyon (10 plis 1 espasyal dimansyon tanporèl);
• Duality, ki mennen nan senk teyori eksplike menm reyalite a fizik;
• bran - strings, ki gen plis pase 1 mezi.

ankèt

Kòm yon rezilta, olye pou yo yon sèl te gen 10 ⁵⁰⁰ desizyon yo. Pou kèk fizisyen li te kòz la nan kriz la, pandan ke lòt moun te pran prensip la entropic, ki eksplike pwopriyete yo nan linivè a ak prezans nou an nan li. Li rete yo dwe atann, lè teorisyen pral jwenn yon lòt fason yo navige teyori a superstring.

Gen kèk entèpretasyon di ke mond nou an se pa yon sèl la sèlman. Vèsyon yo pi radikal pèmèt egzistans lan nan yon nonb infini nan univèr, kèk nan ki gen ladan kopi egzak la pwòp nou yo.

teyori Einstein a predi egzistans lan nan yon espas minimize, ki te rele yon wormhole oswa Einstein-Rosen pon. Nan ka sa a de sit la aleka ki asosye kout pasaj. teyori superstring pèmèt pa sèlman sa, men tou, koneksyon an nan pwen rekile nan mond yo paralèl. Ou ka menm chanjman ant univèr ak lwa diferan nan fizik. Sepandan, opsyon a gen anpil chans, lè teyori a pwopòsyon nan gravite pral fè egzistans yo enposib.

Anpil fizisyen kwè ke prensip la olografik, lè tout enfòmasyon ki nan espas ki la volim, koresponn ak enfòmasyon ki anrejistre sou sifas la, pral pèmèt yon konpreyansyon pi fon nan konsèp nan seksyon pouvwa.

Gen kèk kwè ke teyori a superstring pèmèt mezi plizyè nan tan, sa ki lakòz kapab yon vwayaj nan yo.

Anplis de sa, nan fondasyon an nan ipotèz la gen yon altènativ a modèl la Big Bang, selon ki linivè nou an te rezilta a nan yon kolizyon ant de bran ak ale nan repete sik nan kreyasyon ak destriksyon.

Sò a ultim nan linivè a te toujou okipe fizisyen, ak vèsyon final la nan teyori fisèl ka ede detèmine dansite la nan matyè ak kosmolojik konstan. Lè ou konnen valè sa yo, kosmolojist yo pral kapab detèmine si linivè a ap retresi jouk, pou jouk li te eksploze, tout te kòmanse ankò.

Pesonn pa konn konsekans yo nan teyori syantifik, osi lontan ke li pa pral devlope epi yo teste. Einstein, ekri ekwasyon an E = mc ^2, pa t 'atann ke li ap mennen nan Aparisyon nan zam nikleyè. Créateur yo nan pwopòsyon fizik pa t 'konnen ke li pral sèvi kòm baz pou lazè a ak tranzistò la. Ak byenke li se pa sa ankò li te ye ki sa ki pral tankou yon konsèp piman teyorik, montre istwa sa pral siman jwenn yon bagay ekstraòdinè.

Pou plis enfòmasyon sou sa a ipotèz ka jwenn nan liv la Endryu Tsimmermana "Super chèn Teyori pou nul."