Teoiric Superstring teanga coitianta do Dummies

teoiric Superstring, i dteanga tóir, na cruinne mar sraith de snáitheanna creathadh an fhuinnimh - teaghráin. Tá siad bunaithe ar an dúlra. Hipitéis cur síos ar na gnéithe eile - Branes. Gach substaintí inár saol comhdhéanta de vibrations de teaghráin agus Branes. Tá iarmhairt nádúrtha an teoiric an cur síos ar dhomhantarraingt. Air sin go gcreidimid na heolaithe go bhfuil sé an eochair do aontú na domhantarraingthe le idirghníomhaíochtaí eile.

Is é an coincheap a fhorbairt

An teoiric an réimse aontaithe, superstring teoiric - amháin matamaiticiúla. Cosúil le gach coincheapa fisiciúil, tá sé bunaithe ar na cothromóidí is féidir a léiriú ar bhealach áirithe.

Sa lá atá inniu, a fhios ag aon duine go díreach cad a bheidh ar an leagan deireanach den teoiric. Tá na heolaithe ag smaoineamh sách doiléir na heilimintí coiteanna, ach nach bhfuil aon duine go fóill suas le cothromóid deiridh bheadh engulfed gach ceann de theoiric superstring agus turgnamh nach raibh fós in ann a dhaingniú (cé bhréagnú ró-). Fisicithe a chruthaigh leagan simplithe den chothromóid, ach san sa mhéid nach ndéanann sé cur síos a dhéanamh go leor ar ár Cruinne.

teoiric Superstring do thosaitheoirí

Sa hipitéis ar chúig príomhsmaointe.

1. Tuarann teoiric Superstring go léir ar na cuspóirí ar ár saol atá déanta suas de snáitheanna fuinnimh agus seicní creathadh.
2. Déanann sí a thabhairt chun réitigh Siún ginearálta (meáchanlár) le fisic chandamach.
3. Beidh teoiric Superstring chomhtháthú gach ceann de na fórsaí bunúsacha na cruinne.
4. Seo hipitéis predicts nasc nua, forshiméadracht, idir dhá chineál bunúsach éagsúla de cháithníní, bosons agus fearmóin.
5. Cur síos ar an coincheap roinnt sa bhreis, toisí de ghnáth neamh-inbhraite na cruinne.

Teaghráin agus Branes

Nuair a d'éirigh an teoiric i 1970, measadh go raibh snáitheanna fuinnimh ann 1-tríthoiseach rudaí - teaghráin. Léiríonn an focal "aon-tríthoiseach" go bhfuil an teaghrán ach gné amháin, fad, i gcomparáid le, mar shampla, cearnóg, a bhfuil fad agus airde.

Roinneann na teoiric superstring i dhá chineál - dúnta agus oscailte. Tá teaghrán oscailte leideanna nach bhfuil i dteagmháil le chéile, cé go bhfuil an teaghrán dúnta lúb gan aon foircinn oscailte. Mar thoradh air sin, fuarthas amach go bhfuil na teaghráin, teaghráin ar a dtugtar an chéad chineál, nochta 5 cineálacha bunúsacha de idirghníomhaíochtaí.

Idirghníomhaíochtaí bunaithe ar chumas teaghráin chun ceangal agus a gcuid leideanna. Ós rud é gur féidir leis an foircinn teaghráin oscailte teacht le chéile chun dúnta, go bhfuil sé dodhéanta a thógáil teoiric superstrings, nach n-áirítear ar shraith lúibe.

Bhí sé seo tábhachtach mar go bhfuil teaghráin dúnta airíonna a chreidtear leis an bhfisic a d'fhéadfadh a chuireann síos ar dhomhantarraingt. I bhfocail eile, thuig eolaithe go bhfuil an teoiric superstring, in ionad ag míniú na cáithníní ábhar is féidir cur síos a dhéanamh a n-iompar agus an fórsa domhantarraingthe.

Blianta ina dhiaidh sin bhí sé amach go, chomh maith le teaghráin, agus eilimintí fíor-riachtanacha eile an teoiric. Is féidir iad a mheas mar leatháin nó brane. Is féidir le theaghrán ghabhann leo ceann amháin nó an dá thaobh.

domhantarraingthe chandamach

Tá fisic nua-aimseartha dhá phríomh dlí eolaíochta: an teoiric ghinearálta de Siún (GR) agus chandamach. Is ionann iad agus réimse go hiomlán difriúil na heolaíochta. Déileálann fhisic chandamach leis na cáithníní tiniest de nádúrtha agus GTR, mar riail cur síos ar an nádúr an scála na pláinéid, réaltraí agus na Cruinne trí chéile. Hipitéisí a dhéanann iarracht a chur le chéile iad, ar a dtugtar an teoiric an meáchanlár chandamach. Is é an chuid is mó gealladh fúthu díobh anois ar an teaghrán.

snáithe Dúnta go bhfreagróidh siad do iompar an meáchanlár. Go háirithe, go mbeadh siad airíonna Graviton gcáithníní a iompar domhantarraingthe idir rudaí.

Ag teacht le chéile

iarrachtaí teoiric teaghrán a unify na ceithre fórsaí - leictreamaighnéadacha, láidir agus lag fórsaí núicléacha, agus domhantarraingthe - i amháin. In ár saol, a léiriú siad iad féin mar cheithre feiniméin éagsúla, ach theorists teaghrán a chreidiúint, go i na Cruinne go luath, nuair a bhí na leibhéil thar a bheith ard an fhuinnimh, déantar cur síos gach ceann de na fórsaí ag teaghráin, idirghníomhú lena chéile.

forshiméadracht

Is féidir le gach cáithníní i na Cruinne a roinnt ina dhá chineál: bosons agus fearmóin. Tuarann teoiric Teaghrán go bhfuil gaol eatarthu, ar a dtugtar forshiméadracht. Má Ní mór forshiméadracht do gach Bósóin agus fermion bhaineann le gach fermion - Bósóin. Ar an drochuair go turgnamhach nach bhfuil ann cáithníní sin do dhaingniú.

Is forshiméadracht caidreamh matamaiticiúil idir na gnéithe de cothromóidí fisiciúil. Fuarthas go raibh sí i gceantar eile na fisice agus a chur i bhfeidhm mar thoradh ar an athainmniú an teoiric na forshiméadracht teaghrán (nó teoiric superstring, i dteanga an phobail) i lár na 1970í.

Ceann de na buntáistí a bhaineann le forshiméadracht go simplíonn sé go mór leis an chothromóid, ag ligean chun deireadh a roinnt athróg. Gan forshiméadracht mar thoradh ar cothromóidí do contrárthachtaí fisiceacha, mar shampla an luach gan teorainn, agus samhailteach leibhéil fuinnimh.

Ós rud é nach bhfuil eolaithe faoi deara na gcáithníní a tuartha ag forshiméadracht, tá sé fós hipitéis. Creideann go leor fisiceoirí go bhfuil an chúis atá leis seo - an gá atá le méid suntasach fuinnimh, a bhfuil a bhaineann le meáchan a dtugtar de chothromóid Einstein E = mc ^2. Is féidir leis na cáithníní ann sa Cruinne go luath, ach de réir mar tá sé cooled síos, agus tar éis an Big Bang, an scaipeadh fuinnimh, na cáithníní bhog sé go dtí leibhéil fuinnimh íseal.

I bhfocail eile, na teaghráin Vibrate cáithníní fuinnimh chomh hard caillte fuinnimh, a rinne siad gnéithe le creathadh níos ísle.

Taighdeoirí ag súil go breathnóireacht réalteolaíoch nó turgnamh le luasairí cáithníní dheimhniú teoiric, roinnt na n-eilimintí forshiméadracha le fuinneamh níos airde.

tomhais breise

Toradh matamaiticiúla eile teoiric teaghrán a dhéanann sé ciall ar fud an domhain, is é an líon na dtomhas mó ná trí. Faoi láthair, tá dhá mínithe seo:

1. tomhais breise (sé cinn acu) a bheith fillte, nó, sa téarmaíocht teoiric teaghrán dlúithe i dtreo an méid thar a bheith beag, a bhrath ní bheidh a n-éireoidh.
2. bhí greamaithe muid i brane 3-tríthoiseach, agus gnéithe eile níos faide ná é agus nach bhfuil ar fáil dúinn.

Tá réimse tábhachtach taighde i measc theorists an samhail mhatamaiticiúil an gcaoi is féidir na poist seo sa bhreis a bheith nasctha leis ár gcuid féin. Torthaí is déanaí thuar go mbeidh eolaithe go luath in ann a bhrath na gnéithe breise (más ann dóibh) sna turgnaimh le teacht, mar is féidir leo a bheith níos mó ná mar a measadh roimhe seo.

tuisceana ar an gcuspóir

An aidhm atá á lorg ag eolaithe superstrings imscrúdú - "teoiric de gach rud", ie hipitéis amháin fisiciúil go ag leibhéal bunúsach, tugtar tuairisc ar réaltacht fisiciúil ... Má éiríonn leis, d'fhéadfadh sé a shoiléiriú go leor ceisteanna a bhaineann le struchtúr ár Cruinne.

Míniú ar ábhair agus mais

Ceann de na príomhthascanna an taighde nua-aimseartha - an cuardach a dhéanamh ar réitigh ar cáithníní fíor.

Thosaigh teoiric Teaghrán mar choincheap cur síos ar an cáithníní nós hadróin, stáit éagsúla vibrational níos airde de na teaghráin. Sa chuid is mó á baint as foirmlithe nua-aimseartha, ní, a breathnaíodh in ár Cruinne Is é an toradh ar chreathadh ar teaghráin agus Branes leis an fuinneamh is ísle. Na vibrations a ghiniúint níos cáithníní ard-fhuinnimh, atá anois inár saol nach ann.

Mais na cáithníní bunrang is léiriú ar conas na teaghráin agus Branes dlúithe i fillte i toisí breise. Mar shampla, i simplithe nuair a fillte i gcruth donut, matamaiticeoirí agus fisicithe Tóras teaghrán a dtugtar Is féidir le wrap an fhoirm seo ar dhá bhealach:

• lúb gearr trí lár na Tóras;
• lúb fada ar fud an imlíne ar fad amuigh den Tóras.

Is é an lúb gearr na gcáithníní a ghlacadh éadrom, agus is - déine. Nuair a bheidh wrap tú an teaghrán ar fud an toroidal dlúithe i thomhas foirmiú na n-eilimintí nua a bhfuil maiseanna éagsúla.

Superstring teoiric go hachomair agus go soiléir, simplí agus elegantly mhíníonn an fad-aistriú i bhfianaise na maise. Is tomhas titim Tóras i bhfad níos deacra, ach i bprionsabal siad ag obair chomh maith.

Is fiú is féidir, cé go bhfuil sé deacair a shamhlú go wraps an téad an Tóras in dhá threo ag an am céanna, a mbeidh de thoradh ar an cáithnín eile ar mó a mais eile. Is féidir le Branes wrap freisin na gnéithe breise, a chruthú níos mó deiseanna.

Sainmhíniú ar spás agus am

I go leor leaganacha de superstring teoiric na imphléascann tomhais, ag déanamh neamh-inbhraite iad ar an leibhéal reatha forbartha teicneolaíochta.

Faoi láthair ní léir an bhféadfaí teoiric teaghrán míniú a thabhairt ar an nádúr bunúsach de spás agus am ná mar a bhí Einstein. Tá sé toisí an gcúlra a sholáthar don idirghníomhú idir teaghráin agus chiall is fíor neamhspleách a dhéanamh nach bhfuil.

Cuirimid míniú, nach bhfuil tugtha chun críche go hiomlán, a bhaineann le cur isteach spás-ama mar díorthach an méid iomlán na idirghníomhaíochtaí teaghrán.

Ní dhéanann an cur chuige seo freastal ar thuairimí roinnt physicists go bhfuil ba chúis le cáineadh an hipitéis. Teoiric Iomaíoch an meáchanlár lúb chandamach mar phointe tosaigh ag baint úsáide as an quantization an spás agus an am. Creideann cuid go deireadh thiar beidh sé a bheith ach cur chuige difriúil do gach ceann de an hipitéis bunúsacha céanna.

Quantization an meáchanlár

A bhaint amach is mó de seo hipitéis, más rud é deimhnithe, a bheith ina teoiric chandamach an meáchanlár. Cur síos atá ann faoi láthair an meáchanlár i Siún ginearálta ar neamhréir leis an fhisic chandamach. Last, srianta ar an iompar na cáithníní beaga a fhorchur, agus iarracht chun iniúchadh a dhéanamh ar an Cruinne i scála an-bheag mar thoradh ar contrárthachtaí.

An aontú fórsaí

Faoi láthair, tá fisicithe eol ceithre fhórsa bhunúsacha: domhantarraingthe, leictreamaighnéadacha, idirghníomhaíochtaí núicléacha lag agus láidir. Ón teoiric teaghrán ciallaíonn sé sin go raibh gach aon uair amháin siad manifestations ar an gcéanna.

De réir an hipitéis, mar a fhuaraítear na cruinne go luath tar éis an Bang mór, tá sé idirghníomhaíocht amháin a bhí roinnte ina oibriúcháin éagsúla lá atá inniu ann.

Turgnaimh le fuinneamh ard ligean riamh dúinn chun teacht ar an aontas de na fórsaí, cé go bhfuil na turgnaimh i bhfad níos faide forbairt teicneolaíochta atá ann faoi láthair.

cúig rogha

Tar éis superstring réabhlóid sa bhliain 1984, tharla an fhorbairt ar luas tagann fiabhras. Mar thoradh air sin, chas coincheap ionad amháin a cúig, ar a dtugtar chineál I, IIA, IIB, ho, A Shoilse, tá gach ceann acu cur síos beagnach go hiomlán ár saol, ach ní go dtí an deireadh.

Fisic, touching leagan de teoiric teaghrán i súil a aimsiú foirmle uilíoch fíor, a cruthaíodh 5 leagan éagsúla de féin a choinneáil. Tá cuid de a n-airíonna léiríonn an réaltacht fisiciúil an domhain, bhí daoine eile bréagach.

M-teoiric

Ag comhdháil i 1995, an fisiceoir Edward Witten mhol sé réiteach cló trom ar na cúig hipitéisí. Bunaithe ar an fionnachtain déanaí de dúbailteacht, a thagann siad go léir cásanna speisialta coincheap cuimsitheach amháin ar a dtugtar Witten M teoiric superstrings. Ceann de na príomhchoincheapa bhí sé brane (giorrúchán membrane), rudaí bunúsacha a bhfuil toise níos mó ná aon. Cé nach bhfuil an t-údar ar fáil ar an leagan iomlán, nach bhfuil go dtí seo, an teoiric M na superstrings comhdhéanta go hachomair ar na gnéithe seo a leanas:

• 11-gné (10 móide 1 ghné ama spásúil);
• dúbailteacht, bheith ina chúis le cúig teoiricí ag míniú an réaltacht céanna fisiciúil;
• Branes - strings, le níos mó ná 1 thomhas.

imscrúdú

Mar thoradh air sin, seachas ceann amháin go raibh 10 ⁵⁰⁰ cinneadh. I gcás roinnt fisicithe bhí sé ar an cúis leis an ngéarchéim, agus ghlac daoine eile an prionsabal anthropic, a mhíníonn an airíonna na cruinne lenár láithreacht ann. Tá sé fós a bheith ag súil leis, nuair a bheidh theorists bealach eile a aimsiú nascleanúint an teoiric superstring.

Roinnt léirmhínithe rá nach bhfuil ár saol an ceann amháin. Ceadaíonn na leaganacha is radacach go bhfuil líon gan teorainn an universes, cuid acu nach bhfuil iontu cóipeanna cruinn ar ár gcuid féin.

teoiric Einstein predicts go bhfuil spás íoslaghdú, ar a dtugtar wormhole nó Einstein-Rosen droichead. Sa chás seo an suíomh seo dhá iargúlta bhaineann aiste ghearr ndíolaim. Ceadaíonn teoiric Superstring ní amháin sin, ach freisin ar an nasc pointí iargúlta de na saol comhthreomhar. Is féidir leat athrú fiú idir universes le dlíthe éagsúla na fisice. Mar sin féin, an rogha is dócha, nuair a bheidh an teoiric chandamach an meáchanlár a n-ann dodhéanta.

Creideann go leor fisiceoirí go bhfuil an prionsabal holographic, nuair a bheidh an fhaisnéis go léir atá sa spás toirte fhreagraíonn, don fhaisnéis arna taifeadadh ar an dromchla a bheidh, ar chumas tuiscint níos doimhne ar choincheap na snáitheanna cumhachta.

Creideann cuid go gceadaítear sin leis an teoiric superstring tomhais éagsúla ama, a eascraíonn féidir i bheith ina turas trí iad.

Lena chois sin, faoi chuimsiú an hipitéis go bhfuil rogha eile ann seachas an tsamhail Big Bang, dá réir a bhí ár n-Cruinne mar thoradh ar imbhualadh idir dhá Branes agus téann trí timthriallta arís agus arís eile a chruthú agus scriosadh.

Tá an cinniúint deiridh na cruinne áitiú i gcónaí fisiceoirí, agus is féidir leis an leagan deiridh de teoiric teaghrán cuidiú a chinneadh an dlús ábhar agus tairiseach cosmological. Ós eol na luachanna, beidh cosmologists in ann a chinneadh cé acu an ndéanfaidh na cruinne Laghdaigh go dtí, go dtí go bpléascann sé, thosaigh ar fad arís.

Fhios ag aon duine na hiarmhairtí a bhaineann le teoiric eolaíochta, chomh fada is nach mbeidh sé a fhorbairt agus a thástáil. Einstein, scríobh cothromóid E = mc ^2, ní raibh ag súil go mbeidh sé mar thoradh ar theacht chun cinn na n-arm núicléach. ní raibh a fhios An creators na fisice satis go mbeidh sé ar an bonn le haghaidh an léasair agus an trasraitheora. Agus cé nach bhfuil sé ar eolas go fóill cad a den sórt sin coincheap amháin teoiriciúil, léiríonn stair a fháil surely rud éigin neamhghnách.

Le haghaidh tuilleadh eolais a fháil ar an hipitéis a thaispeáint suas sa leabhar Endryu Tsimmermana "Super String Teoirice do Dummies."