Superstring teoriya popular nga pinulongan alang sa dummies

Superstring teoriya, diha sa popular nga pinulongan, mao ang uniberso nga ingon sa usa ka hugpong sa nagkurog nga hilo sa enerhiya - kuldas. Sila mao ang mga basehan sa kinaiyahan. Pangagpas naghulagway sa uban nga mga elemento - branes. Ang tanan nga mga butang sa atong kalibutan naglangkob sa vibrations sa mga kuldas ug branes. Usa ka natural nga sangputanan sa mga teoriya mao ang paghulagway sa grabidad. Mao nga ang mga siyentipiko nagtuo nga kini naglangkob sa yawe sa paghiusa sa grabidad sa ubang mga pakig-.

konsepto ang naugmad

Ang teoriya sa hiniusa kapatagan, superstring teoriya - lang sa matematika. Sama sa tanang pisikal nga konsepto, kini base sa pagbalanse nga mahimong hubaron sa usa ka paagi.

Karon, walay usa nga nasayud gayud kon unsa ang katapusan nga bersyon sa teoriya niini. Ang mga siyentipiko nga adunay usa ka hinoon klarong ideya sa komon nga mga elemento, apan walay usa nga pa moabut sa uban sa usa ka katapusan nga talaid nga milukop sa tanan sa superstring teoriya ug eksperimento wala pa makahimo sa pagmatuod niini (bisan tuod pagpanghimakak usab). Pisiko gibuhat sa usa ka simple nga bersyon sa talaid, apan sa ingon nga layo nga kini dili na paghulagway sa atong uniberso.

Superstring teoriya alang sa mga magsusugod

Sa pangagpas sa lima ka yawe nga mga ideya.

1. Superstring teoriya nagtagna nga ang tanan nga mga butang sa atong kalibutan nga gihimo sa nagkurog nga mga lanot sa enerhiya ug putus.
2. Siya naningkamot sa pagpasig-uli sa kinatibuk-ang relativity (grabidad) uban sa quantum physics.
3. Superstring teoriya nga integrate sa tanan sa sa mga puwersa sa uniberso.
4. pangagpas Kini nga nagtagna sa usa ka bag-o nga koneksyon, supersymmetry, sa taliwala sa duha ka lahi nga mga matang sa mga partikulo, bosons ug fermions.
5. konsepto sa naghulagway sa usa ka gidaghanon sa mga dugang nga, kasagaran unobservable sukod sa uniberso.

Kuldas ug branes

Sa diha nga ang teoriya mibangon sa 1970, enerhiya hilo sa niini giisip nga 1-dimensional nga mga butang - kuldas. Ang pulong nga "usa ka-dimensional" nagpaila nga ang pisi adunay usa lamang ka sukod, gitas-on, sukwahi sa, alang sa panig-ingnan, usa ka square, nga adunay usa ka gitas-on ug gitas-on.

Kini superstring teoriya nagbahin sa duha ka matang - sirado ug bukas. Open hilo may tips nga dili sa kontak sa usag usa, samtang ang mga tinakpan nga hilo mao ang usa ka laang nga walay bukas tumoy. Ingon sa usa ka resulta, kini nakita nga kini nga mga kuldas, kuldas nga gitawag sa unang matang, gibutyag 5 nag-unang mga matang sa pakig-.

Pakig gibase sa kuldas abilidad sa Sumpaysumpaya ug pagpakigbahin sa ilang mga tips. Sukad sa mga kinatumyan sa bukas kuldas mahimo nga moabut sa tingub sa pagporma sirado, kini imposible sa pagtukod sa usa ka teoriya sa superstrings, dili lakip na sa usa ka milibot hilo.

Kini napamatud-an importante sa sirado nga kuldas adunay kabtangan nga gituohang pisika nga paghulagway sa grabidad. Sa laing mga pulong, ang mga siyentipiko nakaamgo nga ang superstring teoriya, sa baylo nga sa pagpatin-aw sa mga butang nga mga partikulo mahimong paghulagway sa ilang kinaiya ug sa puwersa sa grabidad.

Katuigan sa ulahi kini nadiskobrehan nga, dugang pa sa mga kuldas, ug uban pang mga importante nga mga elemento sa teoriya. Sila mahimong giisip nga sheets o brane. Kuldas mahimong gilakip kanila sa usa o duha ka kilid.

quantum grabidad

Modernong pisika adunay duha ka mga nag-unang sa siyensiya sa balaod: sa kinatibuk-ang teoriya sa relativity (GR) ug quantum. sila nagrepresentar sa usa ka bug-os nga lain-laing mga uma sa siyensiya. Quantum physics naghisgot sa kinagamyang partikulo sa natural ug GTR, ingon sa usa ka pagmando sa, naghulagway sa kinaiyahan sa sa timbangan sa mga planeta, mga galaksiya ug sa uniberso nga ingon sa usa ka bug-os nga. Pangagpas nga maningkamot sa combine kanila, gitawag ang teoriya sa quantum grabidad. Ang labing nagsaad niini mao karon ang hilo.

Closed hilo nga sibo sa kinaiya sa grabidad. Sa partikular, sa pagpanag-iya sa ilang mga kabtangan graviton tipik sa pagdala grabidad sa taliwala sa mga butang.

Kauban nga pwersa

Hilo teoriya mosulay sa paghiusa sa upat ka mga pwersa - electromagnetic, lig-on ug huyang nga nukleyar nga pwersa, ug grabidad - sa usa. Sa atong kalibutan, magpakita sa ilang mga kaugalingon ingon sa upat ka mga lain-laing mga butang katingalahan, apan ang hilo teoriya nagtuo nga sa unang bahin sa uniberso, sa diha nga may hilabihan taas nga lebel sa enerhiya, ang tanan niini nga mga pwersa sa gihulagway sa mga kuldas, makig-uban sa usag usa.

supersymmetry

Ang tanan nga mga partikulo sa uniberso mahimong bahinon ngadto sa duha ka matang: bosons ug fermions. Hilo teoriya nagtagna nga adunay usa ka relasyon tali kanila, nailhan nga supersymmetry. Kon supersymmetry alang sa matag boson ug fermion kinahanglan nga anaa alang sa matag fermion - boson. Subo experimentally paglungtad sa maong mga partikulo dili nakumpirmahan.

Supersymmetry mao ang usa ka sa matematika nga relasyon tali sa mga elemento sa pisikal nga mga pagbalanse. Siya hingkaplagan sa usa ka lain-laing mga dapit sa pisika ug ang iyang aplikasyon nga gipangulohan sa pagngalan sa teoriya sa supersymmetry hilo (o superstring teoriya, diha sa popular nga pinulongan) sa tunga-tunga sa 1970.

Usa sa mga bentaha sa supersymmetry mao nga kini sa hilabihan gayud mopayano sa talaid, nga nagtugot sa pagwagtang sa pipila ka mga baryable. Kon walay supersymmetry pagbalanse mosangpot sa pisikal nga kontradiksyon, sama sa walay kinutuban nga bili ug hinanduraw nga lebel sa enerhiya.

Tungod kay ang mga siyentipiko dili-obserbahan sa usa ka tipik nga gitagna pinaagi sa supersymmetry, kini mao ang pa sa usa ka pangagpas. Daghang mga pisiko nagtuo nga ang rason nga alang niini nga - ang panginahanglan alang sa usa ka mahinungdanon nga kantidad sa enerhiya, nga nakig-uban sa usa ka nailhan gibug-aton sa Einstein ni talaid E = mc ^2. Kini nga mga partikulo mahimong anaa sa sayo sa uniberso, apan ingon nga kini cooled sa, ug human sa Big Bang, ang enerhiya mikaylap, kini nga mga partikulo nga mibalhin sa ubos nga lebel sa enerhiya.

Sa laing mga pulong, ang mga kuldas vibrate sama sa taas nga enerhiya partikulo nawala enerhiya, nga nagbuhat kanila nga mga elemento sa ubos nga uyog.

Tigdukiduki naglaom nga sa astronomiya obserbasyon o eksperimento uban sa tipik accelerators pagmatuod teoriya, pag-ila sa pipila sa supersymmetric elemento sa mas taas nga enerhiya.

dugang nga mga sukod

Ang ubang mga matematika sangputanan sa hilo teoriya mao nga kini naghimo pagbati sa kalibutan, ang gidaghanon sa mga sukod mao ang mas dako pa kay sa tulo ka. Sa pagkakaron, adunay duha ka mga pagpasabut alang niini nga:

1. Dugang nga mga sukod (unom kanila) ang gipilo, o, sa terminolohiya sa hilo teoriya compactified sa hilabihan gamay nga gidak-on, sa pag-ila nga dili gayod molampos.
2. Kami nga giugbok sa usa ka 3-dimensional brane, ug sa ubang mga sukod extend sa unahan niini ug dili anaa kanato.

Usa ka importante nga dapit sa research sa mga teoriya mao ang matematika modelo kon sa unsang paagi kini nga mga dugang nga mga posisyon mahimong nalambigit sa atong kaugalingon. Mga bag-ong resulta pagtagna nga ang mga siyentipiko sa dili madugay makahimo sa pag-ila niini nga mga dugang sukod (kon anaa sila) sa umaabot nga mga eksperimento, ingon nga sila mahimo nga labaw pa kay sa kaniadto gilauman.

pagsabut sa katuyoan

Ang tumong nangita sa mga siyentipiko imbestigar superstrings - "teoriya sa tanan nga mga butang", ie sa usa ka pisikal nga pangagpas nga sa usa ka sukaranan nga ang-ang naghulagway sa tanan nga pisikal nga kamatuoran ... Kon malampuson, kini pagpatin-aw sa daghan nga mga nga mga pangutana mahitungod sa gambalay sa atong uniberso.

Katin-awan sa mga butang ug sa masa

Usa sa mga nag-unang mga buluhaton sa modernong panukiduki sa - sa search alang sa mga solusyon sa tinuod nga mga partikulo.

Hilo teoriya nagsugod nga ingon sa usa ka konsepto nga naghulagway sa mga partikulo sama sa hadrons, nagkalain-lain nga mas taas vibrational estado sa mga kuldas. Sa labing modernong pormulasyon, butang, naobserbahan sa atong uniberso mao ang resulta sa uyog sa kuldas ug branes uban sa labing ubos nga enerhiya. Ang mga vibrations makamugna dugang nga mga partikulo nga hatag-as-nga enerhiya, nga mao karon sa atong kalibutan dili anaa.

Ang masa nga sa niini nga mga elementary nga mga partikulo mao ang usa ka pagpakita sa unsa nga paagi nga ang mga kuldas ug branes compactified giputos sa dugang nga sukod. Pananglitan, diha sa usa ka simple nga sa diha nga sila gipilo sa porma sa usa ka lingin, nga gitawag matematiko ug pisiko torus hilo sa ikahabol niini nga matang sa duha ka paagi:

• mubo nga loop pinaagi sa sentro sa mga torus;
• taas nga loop sa palibot sa tibuok gawas nga sirkumperensiya sa torus.

Ang mubo nga loop mao ang usa ka kahayag tipik, ug sa labing - grabe. Sa diha nga wrap kaninyo sa hilo sa palibot sa mga toroidal compactified pagsukod sa pagporma sa bag-ong mga elemento sa lain-laing mga masa.

Superstring teoriya sa makadiyot ug tin-aw, yano ug elegante kaayo nga nagpatin-aw sa transisyon gitas-on sa mga pangmasang. Nahugno nga sukod mao ang mas lisud torus, apan sa baruganan nga sila usab sa pagtrabaho.

Kini mao ang bisan pa sa mahimo, bisan tuod kini mao ang lisud nga sa paghunahuna nga ang pisi nagputos sa torus sa duha ka mga direksyon sa samang panahon, nga moresulta sa uban nga mga tipik sa usa ka lain-laing mga masa. Branes mahimo usab nga wrap sa dugang sukod, sa pagmugna sa dugang pa nga mga oportunidad.

Kahubitan sa luna ug panahon

Sa daghang mga bersiyon sa superstring teoriya sa pagkahugno sukod, sa paghimo kanila nga unobservable sa kasamtangan nga ang-ang sa kalamboan sa teknolohiya.

Sa karon kini mao ang dili tin-aw kon hilo teoriya nga ipatin-aw sa mga sukaranan nga kinaiya sa luna ug sa panahon kay sa gibuhat ni Einstein. Kini LAMAS mao ang kahimtang sa interaction sa mga kuldas ug gawasnon tinuod nga diwa dili.

Kita sa paghalad sa usa ka katin-awan, dili bug-os nga finalized, kalabutan sa sa pagpasakop sa luna-panahon ingon nga usa ka pulong nga naggikan sa mga kinatibuk-ang kantidad sa tanan nga mga pakig-hilo.

Kini nga pamaagi dili sa pagsugat sa mga panglantaw sa pipila ka mga pisiko nga gipangulohan sa pagsaway sa mga pangagpas. Competitive teoriya sa laang quantum grabidad ingon sa usa ka punto sa pagsugod sa paggamit sa quantization sa luna ug panahon. Ang uban nagtuo nga sa ngadto-ngadto kini mahimong lamang sa usa ka lain-laing mga pamaagi sa tanan sa mao usab nga nag-unang mga pangagpas.

Quantization sa grabidad

Ang nag-unang kalampusan sa pangagpas niini, kon gipamatud-an, mahimo nga usa ka quantum teoriya sa grabidad. Kasamtangan nga paghulagway sa grabidad sa kinatibuk-relativity mao ang sukwahi sa physics quantum. Last, pagpahamtang pagdili sa kinaiya sa gagmay nga mga partikulo, samtang misulay sa pagsusi sa uniberso sa usa ka hilabihan gamay nga scale modala ngadto sa mga kontradiksyon.

Ang panaghiusa sa mga pwersa

Sa pagkakaron, mga pisiko nailhan sa upat ka sukaranan nga mga pwersa: grabidad, electromagnetic, huyang ug lig-on nga nukleyar pakig. Gikan sa hilo teoriya kini nagpasabot nga sa makausa ang tanan sila mga pagpakita sa sa mao gihapon nga.

Sumala sa pangagpas niini, ingon sa unang mga uniberso cooled human sa dako nga bang, kini mao ang usa ka ka interaction nabahin ngadto sa lain-laing mga operating karon.

Eksperimento uban sa hatag-as nga enerhiya nga walay katapusan motugot kanato sa pagpangita sa panaghiusa sa mga kasundalohan, bisan tuod kini nga mga eksperimento mao sa halayo sa unahan kasamtangan nga development teknolohiya.

lima ka mga kapilian

Human sa superstring rebolusyon sa 1984, ang kalamboan nahitabo sa usa ka gihilantan nga dagan. Ingon sa usa ka resulta, sa baylo nga sa usa ka konsepto nga nahimo sa lima ka, nga gitawag matang ko, IIA, IIB, HO, SIYA, sa matag usa sa nga hapit hingpit nga naghulagway sa atong kalibutan, apan dili ngadto sa katapusan.

Physics, mahitungod sa bersyon sa hilo teoriya sa paglaum sa pagpangita sa tinuod nga universal nga pormula, gibuhat sa 5 lain-laing mga variants sa-sa-kaugalingon igo. Ang pipila sa ilang mga kabtangan nagpakita sa pisikal nga kamatuoran sa kalibutan, ang uban nga mga dili tinuod.

M-teoriya

Sa usa ka komperensya sa 1995, ang pisiko Edward Witten gisugyot sa usa ka maisog nga solusyon ngadto sa lima ka teoriya. Base sa bag-o nga nadiskobrehan sa pagkaduha, ang tanan nga sila mahimo nga espesyal nga mga kaso sa usa ka komprehensibo nga ideya nga gitawag Witten M teoriya sa superstrings. Usa sa mga yawe mga konsepto kini nahimong brane (pinamubo sa lamad), nag-unang mga butang nga may labaw sa usa ka kabahin. Bisan tuod ang tagsulat wala naghalad sa mga bug-os nga bersyon, nga dili ingon sa halayo, ang M teoriya sa superstrings sa mubo naglangkob sa mosunod nga mga bahin:

• 11-nga kabahin (10 plus 1 spatial temporal nga kabahin);
• pagkaduha, nga mosangpot ngadto sa lima ka mga teoriya sa pagpatin-aw sa mao usab nga pisikal nga kamatuoran;
• branes - kuldas, uban sa labaw pa kay sa 1 sukod.

imbestigasyon

Ingon sa usa ka resulta, sa baylo nga sa usa ka may 10 ⁵⁰⁰ mga desisyon. Alang sa pipila pisiko kini ang hinungdan sa krisis, samtang ang uban gikuha sa Anthropic baruganan, nga nagpatin-aw sa mga kabtangan sa mga uniberso uban sa atong presensya diha sa niini. Kini nagpabilin nga gilauman, sa diha nga teoriya makakaplag laing paagi sa pag-navigate sa superstring teoriya.

Ang ubang mga paghubad ingon nga ang atong kalibutan dili lamang ang usa. Ang labing makihilabihan bersiyon motugot sa paglungtad sa usa ka walay katapusan nga gidaghanon sa mga uniberso, ang pipila sa nga naglakip eksaktong mga kopya sa atong kaugalingon.

Einstein ni teoriya nagtagna sa paglungtad sa usa ka mapaubsan nga luna, nga mao ang gitawag nga usa ka wormhole o Einstein-Rosen tulay. Sa kini nga kaso ang duha ka mga hilit nga dapit nakig mubo nga tudling. Superstring teoriya nagtugot dili lamang kana, apan usab ang koneksyon sa hilit nga mga punto sa mga susama nga mga kalibutan. imong mahimo bisan pa ipasa sa taliwala sa uniberso uban sa lain-laing mga balaod sa pisika. Apan, ang mga lagmit kapilian, sa diha nga ang quantum teoriya sa grabidad ang ilang paglungtad imposible.

Daghang mga pisiko nagtuo nga ang holographic nga baruganan, sa diha nga ang tanang mga impormasyon nga anaa sa sa gidaghanon luna, katumbas sa impormasyon nga natala sa ibabaw sa nawong, motugot sa usa ka mas lawom nga pagsabot sa konsepto sa gahum hilo.

Ang uban nagtuo nga ang superstring teoriya nagtugot daghang mga sukod sa panahon, nga miresulta sa mahimong usa ka panaw pinaagi kanila.

Dugang pa, sa gambalay sa pangagpas adunay usa ka alternatibo sa sa modelo Big Bang, sumala sa diin ang atong uniberso mao ang resulta sa usa ka bangga tali sa duha ka mga branes ug moadto pinaagi sa balik-balik nga mga siklo sa paglalang ug sa pagkalaglag.

Ang katapusang dangatan sa uniberso kanunay okupar pisiko, ug sa katapusan nga bersyon sa hilo teoriya makatabang sa pagtino sa Densidad sa butang ug sa Cosmological kanunay. Ang pagkahibalo niini nga mga mithi, cosmologists makahimo sa pagtino kon ang uniberso ang kunhod hangtud, hangtud nga kini mosilaob, ang tanan nagsugod sa pag-usab.

Walay usa nga nasayud sa mga sangputanan sa siyentipikanhong teoriya, samtang nga kini dili mapalambo ug gisulayan. Einstein, pagsulat sa talaid E = mc ^2, wala magdahom nga kini modala ngadto sa sa pagtunga sa nukleyar nga mga armas. Ang tiglalang sa quantum physics wala mahibalo nga kini ang basehan alang sa laser ug sa transistor. Ug bisan tuod kini wala pa makaila unsa ang kabubut-on ingon nga sa usa lamang theoretical konsepto, mga salida sa kasaysayan nga sa pagkamatuod og usa ka butang nga talagsaon.

Alang sa dugang nga impormasyon sa pangagpas niini makita diha sa basahon Endryu Tsimmermana "Super Ipalusot Theory alang sa dummies."