Julkaistu Jätä kommentti

Mikä säieteoria on? Kuka sen keksi / löysi?

kysymys #138

previous/next

kysynyt: John

vastaus

säieteoria on termi, jota käytetään kuvaamaan joukkoa hyvin läheisesti toisiinsa liittyviä matemaattisia malleja säihkyhiukkasista ja niiden vuorovaikutuksista. Säieteoriat pyrkivät yhdistämään painovoimateorian (yleinen suhteellisuusteoria) kolmeen muuhun luonnonvoimaan, jotka olemme oppineet kuvaamaan kvanttikenttäteorian usingtekniikoita.
säieteoriassa tunnettuja alkeishiukkasia ei enää kuvata dimensiottomina pistekappaleina, vaan pikemminkin laajennettuina yksiulotteisina kappaleina (tästä nimi ”string”). Nämä kappaleet voivat olla joko avoimia viivan bittejä tai suljettuja silmukoiksi. Yksittäisten merkkijonojen koko on niin fantastisen pieni, että mikään koe, jonka voisimme suorittaa anelementaarisella hiukkasella, ei paljastaisi sen merkkijonomaista luonnetta-se näyttäisi aivan odotetulta thepoint-hiukkaselta.
koska merkkijonoilla on äärellinen koko, ne voivat värähdellä. Kaikki tunnetut luonnon hiukkaset ovat vainerilaisia värähtelytapoja merkkijono. Näin merkkijono on ainoa todella ”perustavanlaatuinen” osapartikkeli.
jotta säieteoriat olisivat matemaattisesti yhdenmukaisia, niiden on kuvattava useammassa kuin neljässä ulottuvuudessa liikkuvia merkkijonoja. Jos säieteoria on oikea luonnonteoria, nämä lisäulottuvuudet on tietenkin piilotettava kyvyltämme havaita ne. Yleinen oletus on, että ne ovat ’kompakteja’ -rullattu ulottuvuuteen, joka on niin pieni, että jokapäiväinen kokemuksemme paljastaa vain ne neljä suurta (kolme avaruutta, yksi aika), joissa elämme.
alun perin nämä mallit keksittiin kuvaamaan niin sanottujen ”hadronien” massojen ja pyörähdysten mallia: voimakkaasti vuorovaikutuksessa olevia hiukkasia, jotka koostuvat kvarkeista, joita tuotettiin runsaasti 50-ja 60-lukujen hiukkaskiihdyttimissä. keskeinen teoreetikko näiden varhaisten mallien takana lienee Gabriele Veneziano. Säieteoriat osoittautuivat vääräksi malliksi hadronfysiikalle, mutta useat teoreetikot sovittivat ne myöhemmin nykyiseen rooliinsa kaikkien alkeishiukkasten teoriana. Varhaisimpia ja tärkeimpiä olivat Pierre Ramond, Andre Neveu, JohnSchwarz ja Joel Scherk. Tämä kehitys tapahtui 1970-luvun puolivälissä. tietenkin monet, monet teoreetikot olivat mukana kehittämässä säieteoria, joka jatkuu tähän päivään.
Tämä on ollut hyvin karkea kuvaus monimutkaisesta teoriasta, ja viittaan Scientific American-lehden syyskuun 1986 numerossa olevaan artikkeliin ” Superstrings.”Vaikka tämä artikkeli on yli kymmenen vuotta vanha, se on edelleen yksi parhaista säieteorian kuvauksista yleiselle lukijalle. Artikkeli kirjoitettiin pian sen jälkeen, kun ”heteroottisena” säieteoriana tunnettu tietyntyyppinen string-teoria oli kehittynyt. Nykyäänkin tällainen säieteoria on johtava ehdokas niin sanotuksi ”kaiken teoriaksi”. Olemme kuitenkin kaukana tällaisen lopullisen teorian kehittämisestä – ja monia uusia kehityskulkuja syntyy joka päivä tällä nopeasti muuttuvalla alalla.
vastasi: Brent Nelson, M. A. fysiikka, Ph. D. Student, UC Berkeley

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.