Teori superstring basa populer kanggo Dummies

teori superstring, ing basa populer, punika alam minangka pesawat saka kedher lembaran energi - strings. Padha basis saka alam. Hipotesis nggambaraké unsur - branes. Kabeh bahan kimia ing donya kita kasusun saka getaran senar lan branes. A akibat alam saka teori punika gambaran saka gravitasi. Sing ngapa ilmuwan pracaya sing ngandhut tombol kanggo manunggalaken gravitasi karo interaksi liyane.

Konsep wis dikembangaké

Téori lapangan ndadekake, teori superstring - sejatine sifate matematika. Kaya konsèp fisik, iku adhedhasar pepadhan sing bisa ditafsiraké ing cara tartamtu.

Dina iki, ora ana kang mangerténi apa bakal versi final saka teori iki. Ilmuwan duwe idea rodo samar unsur umum, nanging ora ana siji durung wis teka munggah karo rumus final bakal engulfed kabeh teori superstring lan eksperimen wis durung wis bisa kanggo konfirmasi mau (senajan refute banget). Fisikawan wis digawe versi prasaja saka rumus, nanging supaya adoh ora cukup njlèntrèhaké kita Semesta.

teori superstring jangka

Ing hipotesis ing limang gagasan tombol.

1. teori superstring prediksi sing kabeh obyek saka donya kita arupi kedher lembaran energi lan membran.
2. Dheweke nyoba kanggo karahayon relativitas umum (gravitasi) karo fisika kuantum.
3. teori superstring nggabungake kabeh gaya dhasar jagad.
4. hipotesis iki prediksi sambungan anyar, supersymmetry, antara rong jinis dhasar beda saka partikel, bosons lan fermions.
5. konsep nggambaraké sawetara tambahan, dimensi biasane unobservable jagad.

Strings lan branes

Nalika teori jumeneng ing taun 1970-an, lembaran energi ing kono dianggep barang 1-dimensi - strings. Tembung "siji-dimensi" nuduhake yen senar namung siji ukuran, dawa, minangka gantos kanggo, contone, alun, kang dawané lan dhuwur.

Iki teori superstring kapérang dadi rong jinis - ditutup lan mbukak. Open senar tips sing ora kontak karo saben liyane, nalika senar Ana iku daur ulang karo ora ends mbukak. Akibaté, iku ketemu sing strings iki, strings disebut tipe ingkang kawiwitan, kapapar 5 jinis dhasar saka interaksi.

Interaksi sing adhedhasar kemampuan strings kanggo nyambung lan nuduhake tips sing. Wiwit ends saka strings mbukak bisa teka bebarengan kanggo mbentuk Ana, iku mokal kanggo mbangun teori superstrings, ora kalebu senar mubeng.

Iki kabukti penting minangka strings Ana kudu sing dipercaya fisika sing bisa mratélakaken gravitasi. Ing tembung liyane, ilmuwan temen maujud sing teori superstring, tinimbang penjelasan partikel prakara bisa njlèntrèhaké prilaku lan pasukan gravitasi.

Taun mengko iku katutup sing, saliyane kanggo strings, lan unsur penting liyane saka teori. Padha bisa dianggep minangka sheets utawa brane. Strings bisa ditempelake wong siji utawa loro-lorone.

gravitasi kuantum

fisika modern wis loro utama hukum ngelmu: teori umum relativitas (GR) lan kuantum. Padha makili lapangan temen beda ilmu. tawaran fisika kuantum karo partikel tiniest saka alam lan GTR, minangka aturan, nggambaraké alam saka ukuran planèt, galaksi lan alam minangka wutuh. Hipotesis sing nyoba kanggo gabungke, diarani téori gravitasi kuantum. Paling janji iki saiki senar.

Utas Ana cocog karo prilaku gravitasi. Ing tartamtu, padha nduweni sifat graviton partikel ngangkut gravitasi ing antarané obyèk.

pasukan gabung

téori senar kagungan upados manunggalaken sekawan gaya - tenaga nuklir elektromagnetik, kuwat lan banget, lan gravitasi - dadi siji. Ing donya kita, padha catetan piyambak minangka papat fénoména beda, nanging Prancis senar pracaya ing alam awal, nalika ana tingkat luar biasa dhuwur energi, kabeh iki pasukan sing diterangake dening strings, ubungan karo saben liyane.

supersymmetry

Kabeh partikel ing alam bisa dipérang dadi rong jinis: bosons lan fermions. téori senar prediksi sing ana hubungan antarane wong-wong mau, dikenal minangka supersymmetry. Yen supersymmetry kanggo saben boson lan fermion kudu ana kanggo saben fermion - boson. Sayange eksperimental orane partikel kuwi wis ora dikonfirmasi.

Supersymmetry hubungan matematika antarane unsur pepadhan fisik. Dheweke ketemu ing wilayah beda fisika lan aplikasi sawijining mimpin menyang ngganti teori supersymmetry senar (utawa teori superstring, ing basa populer) ing agêng 1970-an.

Salah kaluwihan saka supersymmetry iku nemen simplifies rumus, saéngga kanggo ngilangke sawetara kemungkinan. Tanpa supersymmetry pepadhan mimpin kanggo contradictions fisik, kayata ing Nilai tanpa wates lan maye tingkat energi.

Wiwit ilmuwan wis ora diamati partikel mbadek dening supersymmetry, iku isih hipotesis. Akeh Fisikawan pracaya sing alesan kanggo iki - sing perlu kanggo jumlah pinunjul saka energi, kang magepokan karo bobot dikenal saka rumus Einstein E = mc ^2. partikel iki bisa ana ing alam awal, nanging wis digawe adhem mudhun, lan sawise Big Bang, panyebaran energi, partikel-partikel iki wis dipindhah menyang tingkat kurang energi.

Ing tembung liyane, ing strings kedher energi partikel minangka dhuwur ilang energi, kang digawe unsur karo geter ngisor.

Peneliti ngarep-arep sing pengamatan astronomi utawa ngayahi karo Partikel accelerators konfirmasi teori, Ngenali sawetara unsur supersimetri karo energi sing luwih.

pangukuran tambahan

akibat matematika liyane téori senar iku ndadekake pangertèn ing donya, nomer pangukuran sing luwih gedhé saka telu. Saiki, ana rong penjelasan iki:

1. pangukuran tambahan (enem saka wong) wis lempitan, utawa, ing terminologi saka téori senar compactified kanggo ukuran luar biasa cilik, kanggo ndelok sing ora bakal kasil.
2. Kita padha macet ing brane 3-dimensi, lan dimensi liyane ngluwihi lan ora kasedhiya kanggo kita.

Area penting penelitian antarane Prancis punika modeling matematika carane iki posisi tambahan bisa disambung kanggo kita dhewe. kasil anyar prédhiksi sing ilmuwan bakal rauh bakal bisa ndeteksi iki dimensi ekstra (yen padha ana) ing percobaan mbesuk, lagi bisa dadi luwih saka samesthine sadurunge.

pangerten waé

Sasaran sought dening ilmuwan investigating superstrings - "téori kabeh", IE hipotesis fisik siji sing ing tingkat dhasar nggambaraké kabeh kasunyatan fisik ... Yen kasil, iku bisa njlentrehake akeh pitakonan ngenani struktur jagad kita.

Panjelasan prakara lan massa

Salah tugas utama riset modern - panelusuran kanggo solusi kanggo partikel nyata.

téori senar wiwit minangka konsep njlentrehke partikel kayata hadrons, werna-werna negara vibrational luwih saka strings. Ing paling formulasi modern, prakara, diamati ing alam kita punika asil geter saka strings lan branes karo energi paling. The getaran generate liyane partikel dhuwur-energi, kang saiki ing donya kita ora ana.

Ing massa saka iki unsur dhasar punika manifestation saka carane strings lan branes compactified kebungkus ing dimensi tambahan. Contone, ing Sederhana nalika lagi lempitan ing wangun saka donut a, disebut matématikawan lan fisikawan gadis ngangkang senar bisa Lebokake wangun iki ing rong cara:

• daur ulang short liwat tengah gadis ngangkang;
• daur ulang dawa sak circumference njaba kabeh saka gadis ngangkang ing.

Daur ulang short iku partikel cahya, lan paling - abot. Nalika Lebokake senar sak toroidal ing compactified ukuran tatanan saka unsur anyar kanthi massa beda.

Superstring teori sedhela lan cetha, mung lan elegantly nerangake dawa transisi ing massa. Takeran ambruk iku gadis ngangkang akeh harder, nanging ing asas padha uga bisa.

Iku malah bisa, sanajan iku angel mbayangno sing ari nggabung gadis ngangkang ing rong arah ing wektu sing padha, kang bakal kasil ing partikel liyane karo massa beda. Branes uga bisa Lebokake dimensi ekstra, nggawe malah liyane kesempatan.

Definition of papan lan wektu

Akeh versi superstring teori kapiran Takeran, nggawe wong unobservable ing tingkat saiki pangembangan teknologi.

Ing saiki iku ora cetha apa téori senar bisa nerangake alam dhasar saka papan lan wektu ketimbang Einstein. Iku dimensi sing sokongan kanggo interaksi saka strings lan pangertèn nyata sawijining ora.

We offer panjelasan, wis ora rampung dirampungaké, hubungane karo pengajuan saka papan-wektu minangka turunan saka jumlah total kabeh interaksi senar.

pendekatan ora ketemu sing saka sawetara fisikawan sing wis mimpin kanggo kritik saka hipotesis ing. teori Competitive gravitasi kuantum loop minangka titik wiwitan nggunakake quantization saka papan lan wektu. Sawetara sing pracaya pungkasanipun bakal mung pendekatan beda kanggo kabeh saka hipotesis dhasar.

Quantization gravitasi

Prestasi utama hipotesis iki, yen dikonfirmasi, bakal dadi teori kuantum gravitasi. gambaran saiki gravitasi ing relativitas umum inconsistent karo fisika kuantum. Last, imposing Watesan ing prilaku partikel cilik, nalika nyoba kanggo njelajah Semesta ing ukuran sedikit ndadékaké kanggo contradictions.

Manunggalaken pasukan

Saiki, Fisikawan dikenal sekawan gaya dhasar: gravitasi, medan, interaksi nuklir kuwat lan santosa. Saka téori senar gawe katut sing kabeh padha sanalika kawujudan saka padha.

Miturut hipotesis iki, minangka Semesta awal digawe adhem sawise big bang, iku interaksi siji iki dipérang dadi operasi beda dina iki.

Nyobi karo energi dhuwur tau ngidini kita kanggo nggoleki Uni pasukan iki, sanajan nyobi iki adoh ngluwihi pangembangan teknologi saiki.

limang opsi

Sawise superstring revolusi taun 1984, pembangunan njupuk Panggonan ing jangkah feverish. Akibaté, tinimbang siji konsep nguripake lima, disebut jinis aku, IIA, IIb, HO, HE, saben kang wis meh rampung nggambaraké donya kita, nanging ora kanggo mburi.

Fisika, ndemek versi téori senar ing pangarep-arep nemokake rumus universal bener, digawe 5 beda Varian saka timer cekap. Sawetara sifat sing nggambarake kasunyatan fisik saka donya, liyane padha goroh.

M-teori

Ing konferensi ing 1995, satunggiling fisikawan Edward Witten ngajokaken solusi kendel limang hipotesis. Adhedhasar proses anyar saka duality, kabeh padha dadi kasus khusus saka konsep lengkap single Witten M teori superstrings. Salah konsep tombol iku dadi brane (singkatan saka membran), obyek dhasar gadhah luwih saka siji ukuran. Senajan penulis wis ora ana ing versi lengkap, kang ora patiya adoh, teori M saka superstrings sedhela kasusun saka fitur iki:

• 11-ukuran (10 plus 1 ukuran Temporal spasial);
• duality, kang mimpin limang téori penjelasan kasunyatan fisik padha
• branes - strings, karo luwih saka 1 pangukuran.

diselidiki

Akibaté, tinimbang siji ana 10 ⁵⁰⁰ pancasan. Kanggo sawetara fisikawan iku sabab saka krisis, nalika wong njupuk asas anthropic, kang nerangake sifat alam karo kita ngarsane ing. Iku tetep kanggo bakal samesthine, nalika Prancis bakal nemokake cara liyane kanggo navigasi ing teori superstring.

Sawetara katerangan wong donya kita ora mung siji. Ing versi paling radikal ngidini orane nomer tanpa wates alam, sawetara kang ngemot salinan pas kita dhewe.

teori Einstein prediksi wontenipun papan nyilikake, kang diarani wormhole Jembatan Einstein-Rosen. Ing kasus iki loro situs remot gadhah wacana singkat. teori superstring ngidini ora mung sing, nanging uga ing sambungan nilai remot donya podo. Sampeyan bisa malah ngalih antarane alam karo hukum beda fisika. Nanging, kamungkinan pilihan, nalika teori kuantum gravitasi bakal nggawe orane mokal.

Akeh Fisikawan pracaya asas holographic, nalika kabeh informasi sing ana ing papan volume, cocok kanggo informasi direkam ing lumahing, bakal ngidini pangerten tuwa saka konsep lembaran daya.

Sawetara sing pracaya teori superstring ngidini kaping pangukuran waktu, asil ing bisa dadi lelampahan liwat mau.

Kajaba iku, ing framework saka hipotesis ana alternatif kanggo model Big Bang, miturut kang kita Semesta ana asil tabrakan antarane loro branes lan dadi liwat siklus bola tumitah lan karusakan.

Nasib pokok saka Semesta wis tansah dikuwasani Fisikawan, lan versi final saka téori senar bisa nemtokake Kapadhetan saka prakara lan kosmologi pancet. Ngerti iki nilai, cosmologists bakal bisa nemtokake apa Semesta bakal nyilikake nganti, nganti mbledhos, kabeh diwiwiti maneh.

Ora ana sing ngerti konsekwènsi saka teori, anggere iku ora bakal dikembangaké lan dites. Einstein, nulis rumus E = mc ^2, ora nyana yen iku bakal mimpin menyang emergence saka senjata nuklir. Pencipta saka fisika kuantum ora ngerti sing bakal dadi dhasar kanggo laser lan transistor. Lan senajan durung dikenal apa bakal kuwi konsep teoritis murni, Sajarah nuduhake sing mesthi bakal njaluk soko mirunggan.

Kanggo informasi luwih lengkap ing hipotesis iki bisa ditemokaké ing buku Endryu Tsimmermana "Super String teori kanggo Dummies."