Ano ang mga superstrings?

Ang mga superstrings, o teorya ng superstring, ay isang kapana -panabik na larangan ng pisika kung minsan ay tinatawag na teorya ng lahat ng bagay .Naisip ng marami na maging masalimuot na pag -iisa na paliwanag na hinahangad ni Einstein na maaaring account para sa lahat ng mga kilalang pwersa sa uniberso.Mga mekanika ng dami.

Ang pangkalahatang kapamanggitan ay nagpapaliwanag sa mundo tulad ng alam natin sa isang medyo napakalaking sukat.Inilalarawan nito ang spacetime bilang isang tela na na -war sa pamamagitan ng mass accounting para sa mga orbital system, galaxies at ang lakas ng grabidad.Ngunit ang mga batas na ito ay bumabagsak sa antas ng dami kung saan ang isang subatomic na butil ay hindi masusukat sa mga tuntunin ng eksaktong posisyon nito sa espasyo sa isang oras.Ito rin ay malamang na lumipat paatras sa oras dahil ito ay upang sumulong, at maaari ring lumitaw na nasa dalawang lugar nang sabay -sabay.Ang mundo ng walang hanggan na maliit ay kakaiba, ang mga siyentipiko ay nag -uugnay sa term na kakatwang dami upang ilarawan ito.Isang paliwanag sa account para sa lahat ng apat na kilalang pwersa: gravity, ang malakas at mahina na mga puwersang nukleyar, at electromagnetism.Ang mga superstrings ay maaaring maging sagot na iyon.Ang mga maliliit na piraso ng bagay na ito ay aktwal na kumilos tulad ng wiggling, vibrating

strings

.Ang mga string ay napakaliit na si Brian Greene, isang pisiko at proponent, ay nagpapaliwanag na kung ang isang solong atom ay ang laki ng aming solar system, ang isang string ay magiging laki lamang ng isang puno.Ngunit ang mga string ay bumubuo ng lahat ng bagay mula sa antas ng dami.Ngunit upang matanggal ang teorya ng mga anomalya sa matematika, anim na dagdag na sukat ang kinakailangan.Ang anim na dagdag na sukat ay bumubuo ng maliit, kulot ng 6-D na mga hugis sa bawat punto sa loob ng aming puwang.Sa loob ng mga 6-D na hugis na ito ay ang mga string ng superstring theory.Ang anim na dagdag na sukat, kasama ang aming tatlo, ay nangangahulugang mayroong 9 na sukat.Magdagdag ng isa pa para sa

oras

, at ang kabuuan ay 10 sukat.Tulad ng nakakagulat na ito ay, hindi ito ang wakas.

Noong 1995 na magkakaibang mga teorya ng mga superstrings ay nagpakita ng isang conundrum hanggang sa

m-teorya pinagsama ang mga ito.Ang tanging mahuli?Ang M-teoryang matematika ay nangangailangan ng isang ika-11 na sukat.Inilahad nito ang isang bagong larawan ng mga string kung saan, binigyan ng sapat na enerhiya, ang isang string ay maaaring mag -inat upang maging isang napakalaking lumulutang na lamad, na tinatawag na isang brane

para sa maikli.Ang mga branes ay maaaring magkaroon ng iba't ibang mga katangian ng dimensional at lumago kasing laki ng isang uniberso.Sa katunayan, ayon sa teorya, ang aming buong uniberso ay umiiral sa isang lumulutang na brane - isa lamang sa maraming mga lumulutang na branes na bawat isa ay sumusuporta sa kanilang sariling magkakatulad na uniberso.Ang bawat brane ay kumakatawan sa isang hiwa ng isang mas mataas na dimensional na puwang o

bulk .

Kahit na ang

standard na modelo ng 1970 ay nagkakaisa ng tatlo sa apat na puwersa sa isang pinag -isang teorya, ang gravity ay hindi maaaring makipagkasundo sa tatlong puwersa ng dami.Ngunit ang isang pambihirang tagumpay sa mga superstrings ay sumasaklaw sa mailap na puwersa ng grabidad, na bumubulong ng Holy Grail of Physics.Kung ang isang massless hypothetical na butil na responsable para sa pagpapadala ng gravity - ang graviton - umiiral sa antas ng dami bilang isang saradong string , ito ay magpapakita ng isang direktang gravitational link sa teorya ng superstrings.bukas o sarado.Ang mga bukas na string, o mga string na kahawig ng maliit na wiggling hairs ay may hindi bababa sa isang endpoint na nakakabit sa lamad tulad ng isang troli na kotse ay nakalakip ng isang nangungunang cable sa isang linya ng kuryente.Ang mga string ay maaaring lumipat sa brane ngunit hindi ito maiiwan, na nagpapaliwanag kung bakit kami cAnt pisikal na makita sa labas, o maabot ang aming sukat.Ang mga atomo na bumubuo sa aming mga katawan ay binubuo ng mga bukas na mga string na nakalakip ng mga endpoints sa aming 3-D lamad.Ang isa pang paraan upang tingnan ito ay isaalang -alang ang isang screen ng pelikula.Ang mga tao sa isang screen ay lilitaw na three-dimensional, ngunit hindi nila talaga maabot ang screen sa aming 3-D na mundo.Ang mga ito ay natigil sa kanilang 2-D na mundo, tulad ng natigil tayo sa ating 3-D na mundo at hindi maabot ang mga kalapit na sukat.Tinutukoy ito ng mga siyentipiko bilang degree ng kalayaan .

ngunit naiiba ang graviton.Bilang isang saradong string o loop nang walang nakalakip na mga endpoints ay ipinagpapalit na maaaring makatakas sa aming 3-D brane at tumulo sa iba pang mga sukat.Ipapaliwanag nito kung bakit ang gravity ay maraming beses na mas mahina kaysa sa iba pang mga puwersa.

Gayunpaman, paano kung ang kabaligtaran ay totoo?Paano kung ang gravity sa isang kahanay na brane ay kasing lakas ng iba pang mga puwersa, ngunit mas mahina dito sapagkat ito ay tumutulo lamang sa aming sukat?Sa matematika, ang teorya ng mga superstrings ay muling nagtrabaho nang maganda at sa wakas ay naglabas ng isang maaaring maipaliwanag na paliwanag para sa kahinaan ng grabidad habang pinagsama ito sa iba pang tatlong puwersa.Bang.Apat na pisika ang naglalakbay nang magkasama sa isang tren na kaswal na naka -tackle sa paksang ito.Ang isa sa kanila ay naglalabas ng tanong, Ano ang mangyayari kung ang dalawang branes ay bumangga? Ang maaaring mangyari na matematika na sagot ay naging malaking bang.Ito ba ay isang magandang konstruksyon sa matematika?Isang pilosopiya?O isang tunay na paliwanag ng ating mundo?Walang ibang teorya ang lumapit sa matematika na pinag -iisa ang lahat ng apat na puwersa, mas mababa sa karagdagan na nagbibigay ng paliwanag para sa Big Bang.Ngunit ang pagpapatunay na ang iba pang mga sukat ay umiiral - ang mga lumulutang na branes at kahanay na mga uniberso - ay naging isang pangunahing punto ng pagdikit. Gayunpaman, ang mga naniniwala sa matikas na teorya ay sabik na makita itong napatunayan, at natagpuan ng mga siyentipiko na maaaring magkaroon ng napapansin na patunay ngMga malalaking string ng astronomya.Kaya, ang teorya ng superstrings ay patuloy na nakakakuha ng lupa.Sa huli, kung matagumpay, mula sa 11 na sukat hanggang sa magkakatulad na mga uniberso, mula sa mga swirling galaxies hanggang sa dami ng sopas, ang mga superstrings ay maaaring tunay na maging teorya ng lahat ng bagay .