Τι είναι τα superstrings;
Superstrings, ή η θεωρία Superstring, είναι ένα συναρπαστικό πεδίο της φυσικής που ονομάζεται μερικές φορές Η θεωρία όλων .Θεωρείται από πολλούς ότι είναι η φαινομενική ενιαία εξήγηση που επιδιώκει ο Αϊνστάιν που θα μπορούσε να αντιπροσωπεύει όλες τις γνωστές δυνάμεις του σύμπαντος. Μέχρι να ήρθαν οι υπερσύνδεσμοι, οι επιστήμονες είχαν δύο αντιτιθέμενες θεωρίες για τον τρόπο συμπεριφοράς των νόμων της φύσης: η γενική θεωρία της σχετικότητας και του EinsteinΚβαντική μηχανική.
Η γενική σχετικότητα εξηγεί τον κόσμο όπως το γνωρίζουμε σε μια μάλλον τεράστια κλίμακα.Περιγράφει το χωροχρόνο ως ύφασμα που στρεβλώνεται από τη μαζική αντιπροσωπεία των τροχιακών συστημάτων, των γαλαξιών και της δύναμης της βαρύτητας.Αλλά αυτοί οι νόμοι καταρρέουν στο κβαντικό επίπεδο όπου ένα υποατομικό σωματίδιο δεν μπορεί να μετρηθεί από την άποψη της ακριβούς θέσης του στο διάστημα σε μια δεδομένη χρονική στιγμή.Είναι επίσης τόσο πιθανό να κινηθεί προς τα πίσω στο χρόνο, όπως είναι να προχωρήσουμε προς τα εμπρός, και μπορεί ακόμη και να φαίνεται να είναι σε δύο μέρη ταυτόχρονα.Ο κόσμος του απεριόριστα μικρού είναι τόσο περίεργος, οι επιστήμονες δημιούργησαν τον όρο κβαντικό περίεργο να το περιγράψουν. "Το πρόβλημα για τους φυσικούς ήταν να βρουν μια θεωρία που θα ενώσει τον κόσμο που γνωρίζουμε με τον κβαντικό κόσμο.Μια εξήγηση για τις τέσσερις γνωστές δυνάμεις: τη βαρύτητα, τις ισχυρές και αδύναμες πυρηνικές δυνάμεις και τον ηλεκτρομαγνητισμό.Οι Superstrings μπορεί να είναι αυτή η απάντηση.Αυτά τα μικροσκοπικά κομμάτια της ύλης συμπεριφέρθηκαν πραγματικά περισσότερο σαν κουνώντας, δονητικά
χορδές.Οι χορδές είναι τόσο μικρές που ο Brian Greene, φυσικός και υποστηρικτής, εξηγεί ότι εάν ένα μόνο άτομο ήταν το μέγεθος του ηλιακού μας συστήματος, μια χορδή θα ήταν μόνο το μέγεθος ενός δέντρου.Ωστόσο, οι χορδές αποτελούν όλα τα ύλη από το κβαντικό επίπεδο.Αλλά για να απαλλαγούμε από τη θεωρία των μαθηματικών ανωμαλιών, ήταν απαραίτητες έξι επιπλέον διαστάσεις.Οι έξι επιπλέον διαστάσεις σχηματίζουν μικροσκοπικά, καμπυλωμένα 6-D σχήματα σε κάθε σημείο μέσα στο χώρο μας.Μέσα σε αυτά τα σχήματα 6-D είναι οι χορδές της θεωρίας υπερσύνδεσης.Οι έξι επιπλέον διαστάσεις, καθώς και οι τρεις μας, σήμαιναν ότι υπήρχαν πραγματικά 9 διαστάσεις.Προσθέστε ένα ακόμη για
χρόνο, και το σύνολο ήταν 10 διαστάσεις.Όσο εκπληκτικό ήταν αυτό, δεν ήταν το τέλος.
Το 1995 οι διαφορετικές θεωρίες των υπερσύνδεσης παρουσίασαν ένα αίνιγμα μέχρι να τους ενώνει το M-θεωρία.Το μόνο αλιευμάτων;Η M-θεωρία απαιτούσε μαθηματικά μια 11η διάσταση.Αυτό παρουσίασε μια νέα εικόνα των χορδών με την οποία, δεδομένης της αρκετής ενέργειας, μια χορδή θα μπορούσε να τεντώσει για να γίνει μια εξαιρετικά μεγάλη πλωτή μεμβράνη, που ονομάζεται Brane
για σύντομο χρονικό διάστημα.Οι Branes μπορούν να έχουν διαφορετικές διαστάσεις και να αναπτυχθούν τόσο μεγάλες όσο ένα σύμπαν.Στην πραγματικότητα, σύμφωνα με τη θεωρία, ολόκληρο το σύμπαν μας υπάρχει σε ένα πλωτό βραβείο - μόνο ένα από τα πολλά πλωτά πίτου που υποστηρίζει το δικό του παράλληλο σύμπαν.Κάθε brane αντιπροσωπεύει μια φέτα ενός χώρου υψηλότερης διαστάσεων ή
Αν και το πρότυπο μοντέλο της δεκαετίας του 1970 ήδη ενωθεί τρεις από τις τέσσερις δυνάμεις σε μια ενοποιημένη θεωρία, η βαρύτητα δεν θα μπορούσε να συμφιλιωθεί με τις τρεις κβαντικές δυνάμεις.Αλλά μια σημαντική ανακάλυψη στα υπερσύνδεσματα περιλάμβανε την αόριστη δύναμη της βαρύτητας, ψιθυρίζοντας του Αγίου Δισκοπότηρου της Φυσικής.Εάν ένα υποθετικό σωματίδιο χωρίς μάζα που είναι υπεύθυνο για τη μετάδοση βαρύτητας - το βαρύτονο - υπάρχει στο κβαντικό επίπεδο ως κλειστό συμβολοσειρά , αυτό θα παρουσιάσει έναν άμεσο βαρυτικό σύνδεσμο
με τη θεωρία των υπερσύγχρονων.Η θεωρία προβλέπει ότι οι χορδές μπορεί να είναιανοιχτό ή κλειστό.Οι ανοικτές χορδές ή οι χορδές που μοιάζουν με μικρές τρίχες έχουν τουλάχιστον ένα τελικό σημείο που συνδέεται με τη μεμβράνη, όπως ένα τροχόσπιτο, συνδέεται με ένα κορυφαίο καλώδιο σε μια ηλεκτρική γραμμή.Οι χορδές μπορούν να κινηθούν μέσα από το brane αλλά δεν μπορούν να το αφήσουν, εξηγώντας γιατί εμείς ΓΤο μυρμήγκι βλέπεται φυσικά από ή φτάνει από τη διάστασή μας.Τα άτομα που συνθέτουν το σώμα μας αποτελούνται από ανοιχτές χορδές που έχουν προσαρτήσει τα τελικά σημεία στη μεμβράνη 3-D μας.Ένας άλλος τρόπος για να το εξετάσουμε είναι να εξετάσουμε μια οθόνη ταινίας.Οι άνθρωποι σε μια οθόνη φαίνεται να είναι τρισδιάστατες, αλλά δεν μπορούν πραγματικά να φτάσουν στην οθόνη στον κόσμο μας 3-D.Είναι κολλημένοι στον κόσμο τους 2-D, ακριβώς όπως είμαστε κολλημένοι στον κόσμο μας 3-D και δεν μπορούμε να φτάσουμε σε γειτονικές διαστάσεις.Οι επιστήμονες αναφέρονται σε αυτό ως βαθμοί ελευθερίας
Αλλά το βαρύτονο είναι διαφορετικό.Ως κλειστό συμβολοσειρά ή βρόχος χωρίς συνημμένα τελικά σημεία θεωρήθηκε ότι θα μπορούσε να ξεφύγει από το 3-D μας και να διαρρεύσει σε άλλες διαστάσεις.Αυτό θα εξηγούσε γιατί η βαρύτητα είναι πολλές φορές πιο αδύναμη από τις άλλες δυνάμεις.Τι θα συμβεί αν η βαρύτητα σε ένα παράλληλο brane είναι τόσο ισχυρή όσο οι άλλες δυνάμεις, αλλά είναι πιο αδύναμη εδώ επειδή διαρρέει μόνο σε Η διάστασή μας;Μαθηματικά, η θεωρία των superstrings λειτούργησε ξανά όμορφα και τελικά έθεσε μια εύλογη εξήγηση για την αδυναμία της βαρύτητας ενώ την ενώνονταν με τις άλλες τρεις δυνάμεις. υπήρχε μόνο ένα εμπόδιο: η ενοποιητική θεωρία θα πρέπει επίσης να είναι σε θέση να εξηγήσει το μεγάλοΠάταγος.Τέσσερις φυσικοί που ταξιδεύουν μαζί σε ένα τρένο αντιμετώπισαν άνετα αυτό το θέμα.Ένας από αυτούς έθεσε το ερώτημα, Τι θα συνέβαινε αν δύο Branes συγκρούστηκαν;
Η εύλογη μαθηματική απάντηση αποδείχθηκε ότι ήταν το Big Bang.Είναι απλώς ένα όμορφο μαθηματικό κατασκεύασμα;Μια φιλοσοφία;Ή μια πραγματική εξήγηση του κόσμου μας;Καμία άλλη θεωρία δεν έχει έρθει κοντά στην μαθηματική ενοποίηση και τις τέσσερις δυνάμεις, πολύ λιγότερο επιπλέον, παρέχοντας μια εξήγηση για το Big Bang.Αλλά αποδεικνύοντας ότι υπάρχουν άλλες διαστάσεις - πλωτά πίτου και παράλληλα σύμπαντα - υπήρξε ένα σημαντικό σημείο κολλητικής.αστρονομικά μεγάλες χορδές.Έτσι, η θεωρία των superstrings συνεχίζει να κερδίζει έδαφος.Τελικά, αν είναι επιτυχής, από 11 διαστάσεις έως παράλληλα σύμπαντα, από τους στροβιλισμένους γαλαξίες έως την κβαντική σούπα, οι υπερσύνδεσμοι μπορεί να είναι πραγματικά πραγματικά η θεωρία των όλων