Superstring teoria ezagun Dummies hizkuntza

Kateak - Superstring teoria, herri-hizkuntzan, unibertsoaren energia-adar bibrazio-multzo bat bezala da. naturaren oinarria dira. Hipotesia beste elementu deskribatzen - Brañes. Gure munduan substantzia guztiak kateak eta Brañes bibrazio osatzen dute. teoriaren ondorio natural bat grabitatearen deskribapena da. Horregatik zientzialariek uste grabitatearen batasunaren beste elkarrekintzak dituzten gakoa dauzkan.

kontzeptua garatu dute

Eremu bateratua teoria, Superstring teoria - hutsa matematiko. kontzeptu fisiko guztiak bezala, hori modu jakin batean interpretatu ahal ekuazioak oinarritzen da.

Gaur, inork ez daki zehazki zer final teoria honen bertsio izango da. Zientzialariek dute bere elementu komun ideia baizik vague, baina inork ez du oraindik etorri, final ekuazio batekin ez du oraindik berretsi ahal izan Superstring teoria eta esperimentu guztia irentsi egingo litzateke (nahiz gezurtatzen ere). Fisikariek ekuazioaren bertsio sinplifikatu bat sortu dute, baina orain arte ez du nahiko gure unibertso deskribatzeko.

Superstring hasiberrientzako teoria

bost ideia nagusiei hipotesia ere.

1. Superstring teoria iragartzen gure munduaren objektu guztiak, energia eta mintzen adar bibrazio osatuta daude.
2. bateratzeko saiatuko da erlatibitate orokorraren (grabitatearen) fisika kuantikoaren batera.
3. Superstring teoria unibertsoaren oinarrizko indar guztia integratzen dira.
4. Hipotesi hau konexio berri bat, supersimetria, bi partikula, bosoiak eta fermioiak mota funtsean ezberdinen artean iragartzen.
5. Kontzeptua gehigarri unibertsoaren dimentsio ohi unobservable kopuru bat deskribatzen du.

Strings eta Brañes

teoria 1970eko hamarkadan sortu zen, energia bertan adar jotzen ziren 1 dimentsioko objektuak - kateak. Hitza "dimentsio" adierazten katea duten dimentsio bat bakarrik, luzera, aurkakoa den bezala, adibidez, karratua, zein luzera eta altuera dauka.

Superstring teoria hauek bi taldetan banatzen - itxi eta irekia. Open katea ez diren elkarren harremanetan aholkuak ditu, itxitako kate muturrak irekita gabeko begizta bitartean. Ondorioz, aurkitu zen kate horiek, lehen motako izeneko kateak, hori jasan 5 oinarrizko interakzio mota.

Elkarrekintzak konektatu eta beren aholkuak partekatzeko kateak gaitasuna oinarritzen dira. Geroztik kateak irekita muturrak elkarrekin etorri ahal itxia osatzeko, ezinezkoa da superstrings teoria bat, ez baloia kate bat barne eraikitzeko.

Hau frogatu garrantzitsua kateak itxi bezain direla grabitatearen deskribatzeko fisika uste propietate. Bestela esanda, zientzialariek Superstring teoria hori konturatu ordez materia partikula azalduz euren portaera eta grabitatearen deskribatzeko daiteke.

Urte batzuk geroago aurkitu zuten, hau kateak, eta teoriaren funtsezko beste elementu gain. orriak edo Brane bezala hartu behar dezake. Strings izango horietako bat edo bi aldeetan erantsiko daiteke.

grabitatearen kuantikoa

Erlatibitatearen (GR) eta kuantikoaren teoria orokorra: fisika modernoaren bi lege zientifiko nagusi ditu. erabat desberdina zientzia arloan bat ordezkatzen dute. Quantum fisika natural eta GTR partikula txikienen jorratzen, oro har, planetak, galaxiak eskala izaera eta unibertso osoan bezala deskribatzen du. Hipotesiak konbinatu saiatuko direla, grabitatearen kuantikoaren teoria deritzo. Horien artean itxaropentsua da orain katea.

Itxita haria grabitatearen portaera dagozkie. Bereziki, edukitzeko dute propietate Graviton partikula objektuen arteko grabitatearen garraiatzeko.

batu indarrak

elektromagnetikoak, sendo eta ahula indar nuklearra, eta grabitatearen - - bat sartu String teoria lau indarrak bateratzeko saiatzen da. Gure mundua, beraiek adierazten dute lau fenomeno ezberdinak bezala, baina katea teorialarien uste dute hasieran unibertso, ez ziren energia-maila oso altua da, indar horiek guztiak ez dira kateen bidez azaldu, elkarren elkarreraginean.

supersimetria

bosoiak eta fermioiak: unibertsoan partikula guztiek bi motatan banatu daiteke. String teoria iragartzen ez dagoela haien arteko harreman bat, supersimetria bezala ezagutzen da. bosoia eta fermioi bakoitzeko supersimetria fermioi bakoitzerako egon behar bada - bosoia. Zoritxarrez esperimentalean partikula horien existentzia ez da baieztatu.

Supersimetria ekuazioak fisikoaren elementuen arteko erlazio matematiko bat da. ezberdinak fisika eremu batean zegoen zuen aurkitu eta bere aplikazioa supersimetria katea teoria izenez aldatzea ekarri (edo Superstring teoria, herri-hizkuntzan) erdialdean 1970 urtean.

supersimetria of abantaila bat da hori asko ekuazioa sinplifikatu, aldagai batzuek kentzeko aukera. supersimetria gabe ekuazioak kontraesanak fisikoak, hala nola, infinitua balioa eta irudimenezko gisa ekar energia mailak.

Geroztik zientzialariek ez dute behatu iragarri supersimetria by partikula bat, oraindik hipotesi bat da. fisikari askok uste horren arrazoia dela - energia-kopuru handia da, eta Einsteinen ekuazioa E = mc ² pisua ezagutzen batekin lotutako ^beharra. partikula horiek hasieran unibertso existitzen, baina hoztu behera, eta Big Bang, energia zabaldu ostean, partikula horiek energia-maila altua mugitu.

Bestela esanda, kateak dar energia handiko partikulak galdutako energia, zein elementu horiek egin txikiagoa bibrazio batekin.

Ikertzaileek espero astronomikoa behaketa edo esperimentu partikula azeleragailu berretsi teoria, elementu supersimetrikoak batzuk identifikatuz energia handiagoa.

neurketa osagarriak

Beste katea teoria ondorio matematiko da zentzuzkoa dela munduan, neurketa-kopurua hiru baino handiagoa da. Gaur egun, horretarako bi azalpenak daude:

1. neurketa osagarriak (horietako sei) tolestuta dute, edo, katea teoria terminologia tamaina oso txikia compactified, nor ez da inoiz arrakasta hauteman ahal izateko.
2. 3 dimentsioko Brane batean bizi gara itsatsita zeuden, eta beste dimentsio haratago luzatu eta ez dira gurekin eskuragarri.

teorialarien artean ikerketa-arlo garrantzitsu bat nola posizioak gehigarri hauek gureak lotu ahal izango modelaketa matematikoa da. Azken emaitzak aurreikusteko zientzialari hori laster izango da aparteko dimentsio horiek detektatzeko (halakorik izanez gero) próximas esperimentuak dira lehen baino espero handiagoa izan daiteke gisa gai.

helburua ulertzeko

zientzialari superstrings ikertzen bilatzen Helburua - "dena teoria", hau da hipotesi fisiko bakar batean oinarrizko mailan errealitate fisiko guztiak deskribatzen ... Arrakasta izanez gero, gure unibertso egiturari buruzko hainbat galdera argitzeko zitekeen.

materia eta masa azalpena

ikerketa modernoaren zeregin nagusietako bat - bilaketa partikula benetako irtenbideak.

String teoria esaterako hadrons, hainbat goi mailako bibrazio kateak estatuetan partikulak deskribatzen kontzeptu bat bezala hasi zen. formulazio modernoa gehienetan, materia, gure unibertso ikusitako kateak eta Brañes energia txikiena bibrazioa emaitza da. dardarak sortzen gehiago energia handiko partikulak dira, gaur egun gure mundua ez da existitzen.

horien masa oinarrizko partikulak nola kateak eta Brañes compactified dimentsio gehigarri bilduta manifestazio bat da. Adibidez, sinplifikatu batean direnean donut baten forma tolestuta, matematikari eta fisikari katea toru izeneko formulario honen itzulbiratu daiteke bi modu daude:

• toru erdian bidez begizta laburrak;
• the toru baten kanpoaldeko osoan perimetroa inguruan begizta luze.

larria - begizta labur Argi partikula bat, eta gehien dela. Noiz biltzeko toroidal inguruan katea compactified masen ezberdinekin elementu berriak sortzeko neurtzeko.

teoria Superstring laburki eta garbi, besterik gabe, eta dotore trantsizio masa luzera azaltzen. Bilduta neurketa askoz zailagoa toru da, baina printzipioz ere lan dute.

Are gehiago, posible da, zaila da, nahiz eta kablea duten toru wraps, aldi berean, bi norabideetan, eta horrek ezberdinak masa batekin beste partikula eragin ere imajinatu. Brañes halaber itzulbiratu daiteke aparteko dimentsio, aukerak are gehiago sortzeko.

espazioa eta denbora definizioa

neurketa kolapsoak teoria Superstring, unobservable horietako egungo teknologiaren garapen-mailan egiten bertsioak askotan.

Gaur egun ez dago argi katea teoria espazioa eta denbora Einstein baino funtsezko izaera azaldu ala daiteke. It dimentsio kateak eta benetako zentzua independente elkarrekintza atzean daude ez.

azalpen bat eskaintzen dugu, ez da guztiz bukatu, espazio-denbora bidalketa kate interakzio guztien zenbateko osoa eratorria gisa dagozkion.

planteamendu hau ez da duela hipotesia kritika ekarri fisikari batzuek iritziak betetzen. begizta kuantikoaren grabitatearen abiapuntu espazioa eta denbora kuantizazio erabiliz teoria lehiakorra. Batzuek uste azkenean duten oinarrizko hipotesia bereko guztiei beste ikuspegi bat bakarra izango da.

grabitatearen kuantizazio

Hipotesi honen lorpen nagusia, baieztatu bada, grabitatearen teoria kuantikoa izango da. Oraingo deskribapen grabitatearen Erlatibitatearen orokorrean fisika kuantikoaren datoz. Azkenik, partikula txikiak portaera murrizketak inposatu, berriz saiatu unibertsoa esploratzeko eskala oso txikiak batean kontraesanak dakar.

indarrak bateratzeko

grabitatearen, elektromagnetikoak, ahul eta sendoak elkarrekintzak nuklearra: Gaur egun, fisikariek oinarrizko lau indarrak ezagutzen dira. katea teoria aurrera, behin bera adierazpen guztiak ziren dakar.

Hipotesi honen arabera, hasieran unibertso big bang ondoren hoztu ahala, elkarreragina bakar bat gaur eragile desberdinetan zatitu zen da.

Energia handiko esperimentuak inoiz uzten indar horiek batasuna aurkitzeko digu, nahiz esperimentu horiek urrun egungo teknologia garatzeko kanpo daude.

Bost aukera

iraultza Superstring 1984an ondoren, garapen ospatu sukarra erritmo berean. Ondorioz, kontzeptu bat ordez aktibatuta bost, mota I, IIA, IIB, HO, HE, horietako bakoitzak ia erabat gure mundua deskribatzen deitu, baina ez amaieran.

Fisika, katea teoria bertsio ukitu egia formula unibertsala aurkitzeko itxaropena ere, 5 auto-nahikoa aldaera desberdinak sortu. beren ezaugarri batzuk islatu munduko errealitate fisikoa, besteak gezurra izan ziren.

M-teoria

1995an hitzaldi batean, fisikari Edward Witten proposatutako bost hipotesiak irtenbide bat lodia. Oinarritutako dualtasun den aurkikuntza oinarrituta, Witten M izeneko superstrings teoria kontzeptu bakar integral baten kasu berezi bihurtu ziren denak. Funtsezko kontzeptuak Brane bihurtu zen (mintza laburdurarik), oinarrizko objektuen dimentsio bat baino gehiago izatea da. Nahiz egileak ez du erabateko bertsioa, eta hori ez da orain arte eskaini, M superstrings teoria laburki honako ezaugarriak ditu:

• 11-dimentsioa (10 plus 1 espaziala denborazko dimentsioa);
• dualtasuna, bost teoria errealitate fisiko bera azalduz eramango;
• Brañes - kateak, 1 baino gehiago neurketa batekin.

ikerketa

Ondorioz, bat beharrean, ez zen 10 ⁵⁰⁰ erabakietan. fisikariek Batzuentzat krisiaren kausa izan zen, besteak antropikoa printzipioa, hau da, gure presentzia unibertsoaren ezaugarriak azaltzen hartu bitartean. espero da izaten jarraitzen du, noiz teorialarien Superstring teoria nabigatzeko beste modu bat aurkituko du.

interpretazio Batzuek diote gure mundua ez da bakarra. The radical bertsio gehien unibertso, horietako batzuk gureak kopia zehatza eduki kopurua infinitua existentzia onartzeko.

Einsteinen teoria minimizatu espazio bat, hau da wormhole bat edo Einstein-Rosen zubi izeneko existentzia iragartzen. Kasu honetan bi urruneko gune lotutako pasarte laburrak. Superstring teoria ahalbidetzen ez hori bakarrik, baizik eta baita urruneko mundu paralelo puntu konexioa. unibertso arteko nahiz mugitzeko Fisikaren legeak ezberdinekin. Hala ere, litekeena da aukera, noiz grabitatearen teoria kuantikoa bere existentzia ezinezkoa izango.

fisikari askok uste du holografikoa printzipioa, betiere informazio guztia bolumen espazioan jasotako, azalean grabatutako informazioa dagokio, botere adar kontzeptua ulertzeko sakonago bat emango dizu.

Batzuek uste Superstring teoria hori denboraren neurketa anitz ahalbidetzen, haiek bidez bidaia bat izan daiteke ondorioz.

Gainera, hipotesi esparruan han Big Bang eredua alternatiba bat da, eta horrek gure unibertsoan bi Brañes arteko talka baten emaitza izan zen, eta sorkuntza eta suntsiketa zikloak errepikatzen pasatzen arabera.

Azken unibertsoaren patua beti okupatzen fisikariek, eta azken katea teoria bertsio zehaztuko materia eta kosmologiko etengabeko dentsitatea lagun dezake. balio horiek ezagutzea, kosmologo unibertsoaren egingo arte txikitu zehazteko gai izango da, lehertzen arte, guztiak berriro hasi.

Inork ez daki ondorioak teoria zientifiko, betiere, izango da ez da garatu eta probatu da. Einstein, ekuazioa E = mc ^{2 idazten,} ez zuen espero izango dela arma nuklearrak azaleratzea ekar. fisika kuantikoaren sortzaileak ez nekien hori laser eta transistorearen oinarri izango da. Eta nahiz eta oraindik ez da ezagutzen zein izango kontzeptu teoriko hutsa, hala nola, historia ikuskizunak izango dela ziur aparteko zerbait lortzeko.

Hipotesi honi buruzko informazio gehiago nahi izango liburuan Endryu Tsimmermana aurki daitezke "Super String teoria Dummies".