a húrelmélet egy állítólagos elmélet mindarról, amit a fizikusok remélnek, egy nap megmagyaráznak … mindent.
minden erő, minden részecske, minden konstans, minden dolog egyetlen elméleti tető alatt, ahol minden, amit látunk, apró, vibráló húrok eredménye. A teoretikusok az 1960-as évek óta dolgoznak az ötleten, és az egyik első dolog, amire rájöttek, hogy ahhoz, hogy az elmélet működjön, több dimenziónak kell lennie, mint annak a négynek, amelyhez hozzászoktunk.,
de ez az ötlet nem olyan őrült, mint amilyennek hangzik.
Related: Alternatívák a Big Bang Theory-magyarázta (infografika)
Dimenziós katasztrófa
A húrelmélet, kis hurkok a rezgő stringiness (az elmélet, ezek az alapvető cél a valóság) nyilvánvaló, mint a különböző részecskék (elektronok, kvarkok, neutrínók, stb.) és mint a természet erőhordozói (fotonok, gluonok, gravitonok stb.). Ahogy ezt teszik, az a rezgéseiken keresztül történik., Minden karakterlánc annyira apró, hogy úgy tűnik számunkra, mint nem más, mint egy pontszerű részecske, de minden karakterlánc különböző módokkal rezeghet, ugyanúgy, ahogy különböző jegyzeteket kaphat egy gitárhúrból.
úgy gondolják, hogy minden rezgési mód más típusú részecskékhez kapcsolódik. Tehát az egyik irányba rezgő húrok elektronoknak tűnnek, az összes más módon rezgő húrok fotonoknak tűnnek, stb. Amit részecskeütközésnek tekintünk, az a húrelméleti nézet, hogy egy csomó húrok egyesülnek és szétválnak.,
de ahhoz, hogy a matematika működjön, univerzumunkban több mint négy dimenziónak kell lennie. Ez azért van, mert a szokásos tér-idő nem ad a húrok elég “szoba” rezeg minden módon kell ahhoz, hogy teljes mértékben kifejezzék magukat, mint minden fajta részecskék a világon. Túlságosan korlátozottak.
más szóval, a húrok nem csak kígyóznak, hiperdimenzionálisan mozognak.
a húrelmélet jelenlegi változatai összesen 10 dimenziót igényelnek, míg egy még hipotetikus über-húrelmélet, az M-elmélet 11-et igényel., De amikor körülnézünk az univerzumban, csak a szokásos három térbeli dimenziót látjuk, plusz az idő dimenzióját. Biztosak vagyunk benne, hogy ha az univerzumnak több mint négy dimenziója lenne, már észrevettük volna.
hogyan egyeztethető össze a húrelmélet extra dimenziókra vonatkozó követelménye az univerzumban szerzett mindennapi tapasztalatainkkal?
szerencsére a karakterláncelméleti szakemberek rámutattak egy történelmi előzményre ennek a látszólag radikális elképzelésnek.,
1919-ben, nem sokkal Albert Einstein általános relativitáselméletének megjelenése után Theodor Kaluza matematikus és fizikus szórakozásból játszadozott az egyenletekkel. Különösen érdekes dolgot talált, amikor egy ötödik dimenziót adott hozzá az egyenletekhez — semmi sem történt. A relativitáselmélet egyenleteit nem igazán érdekli a dimenziók száma; ezt hozzá kell adnia ahhoz, hogy az elmélet alkalmazható legyen a világegyetemre.,
de aztán Kaluza hozzá egy speciális csavar, hogy az ötödik dimenzió, így köré magát, amit az úgynevezett ” henger állapotban.”Ez a követelmény valami újat mutatott ki: Kaluza a szokásos négy dimenzióban helyreállította az általános relativitás szokásos egyenleteit, valamint egy új egyenletet, amely megismételte az elektromágnesesség kifejezéseit.
úgy tűnt, hogy a dimenziók hozzáadása potenciálisan egyesítheti a fizikát.
visszatekintve, ez egy kicsit vörös hering volt.,
mégis, néhány évtizeddel később egy másik fizikus, Oskar Klein megpróbálta Kaluza ötletét értelmezni a kvantummechanika szempontjából. Úgy találta, hogy ha ez az ötödik dimenzió létezik, és valamilyen módon felelős az elektromágnesességért, akkor ezt a dimenziót le kell vágni, vissza kell tekerni magát (csakúgy, mint Kaluza eredeti ötletében), de sokkal kisebb, csupasz 10^-35 méterre.
a húrelmélet sok megnyilatkozása
Ha egy extra dimenzió (vagy dimenziók) valóban olyan kicsi, akkor most nem vettük volna észre., Olyan kicsi, hogy nem remélhetjük, hogy közvetlenül megvizsgáljuk a nagy energiájú kísérleteinkkel. És ha ezek a dimenziók magukra vannak tekerve, akkor minden alkalommal, amikor négy dimenziós térben mozogsz, tényleg milliárdszor körülveszed ezeket az extra dimenziókat.
és ezek azok a dimenziók, ahol a húrelmélet húrjai élnek.,
további matematikai betekintéssel megállapítást nyert, hogy a húrelméletben szükséges extra hat térbeli dimenziót egy adott konfigurációcsoportba kell csomagolni, amelyet Calabi-Yao két kiemelkedő fizikus után manifesztál. De nincs egyetlen egyedülálló sokrétű, amely lehetővé tette sting elmélet.
körülbelül 10^200,000 van.
kiderül, hogy ha hat dimenzióra van szükség ahhoz, hogy önmagukra görbüljenek, és szinte bármilyen módon meg tudják csinálni, akkor … összeadódik.
Ez egy csomó különböző módja annak, hogy ezeket az extra dimenziókat magukra csomagolják., Minden lehetséges konfiguráció befolyásolja a benne lévő húrok rezgését. Mivel a húrok rezegésének módjai határozzák meg, hogyan viselkednek itt a makroszkopikus világban, a sokrétű választás különálló univerzumhoz vezet, saját fizikai készletével.
tehát csak egy sokrétű adhat okot a világnak, ahogy azt tapasztaljuk. De melyik?
sajnos a húrelmélet nem tud választ adni, legalábbis még nem., A baj az, hogy a húrelmélet nem történik meg — csak különféle közelítési módszerek vannak, amelyek reméljük, hogy közel kerülnek az igazi dologhoz, de jelenleg fogalmunk sincs, mennyire igazak vagyunk. Tehát nincs matematikai technológiánk a lánc követésére, a specifikus sokrétűtől a specifikus húros rezgésig az univerzum fizikájáig.
a string teoretikusok válasza valami úgynevezett táj, az összes lehetséges univerzum multiverzuma, amelyet a különböző Elosztók jósolnak, univerzumunk pedig csak egy pont a sok közül.,
és itt ül ma a húrelmélet, valahol a tájon.
- Einstein relativitáselmélet magyarázata (infographic)
- képek: visszatekintés az Ősrobbanásra& korai Univerzum
- mi a következő a kozmológia számára a gravitációs hullám felfedezése után?
Paul M. Sutter a SUNY Stony Brook és a Flatiron Intézet asztrofizikusa, az Ask A Spaceman and Space Radio műsorvezetője, és a helyetek szerzője az univerzumban.
Kövess minket a Twitteren @Spacedotcom és a Facebook-on.,
ajánlat: legalább 56% mentése a legújabb magazin üzlet!
az Egész Tér magazin elvisz egy lenyűgöző utazás a naprendszerben, illetve azon túl, a csodálatos technológia űrhajó, amely lehetővé teszi az emberiségnek, hogy a kockázati pályára, hogy a bonyolult space science.Üzlet megtekintése