Opublikowano Dodaj komentarz

Czym jest teoria strun? Kto to wymyślił / odkrył?

pytanie #138
poprzednie | następne

pytanie zadane przez: John

odpowiedź

teoria strun jest terminem używanym do opisu zbioru bardzo ściśle powiązanych modeli matematycznych cząstek elementarnych i ich oddziaływań. Teorie strun dążą do ujednolicenia teorii grawitacji (ogólnej teorii względności) z trzema innymi siłami natury, których nauczyliśmy się opisywać używając technik kwantowej teorii pola.
w teorii strun znane cząstki elementarne nie są już opisywane jako bezwymiarowe obiekty punktowe, ale raczej jako rozszerzone obiekty jednowymiarowe (stąd nazwa „strun”). Obiekty te mogą być albo otwartymi bitami linii, albo zamkniętymi w pętle. Rozmiar poszczególnych strun jest tak fantastycznie mały, że każdy eksperyment, jaki moglibyśmy przeprowadzić na jakiejś cząstce, nie ujawniłby jej charakteru przypominającego strunę-wyglądałaby jak cząstka punktowa, której oczekujemy.
ponieważ struny mają skończony Rozmiar mogą wibrować . Wszystkie znane cząstki natury są po prostu różne tryby wibracji struny. Tak więc struna jest jedyną prawdziwie „podstawową” częścią.
Aby teorie strun były matematycznie spójne, muszą opisywać struny poruszające się w czterech wymiarach. Jeśli teoria strun jest poprawną teorią natury, te dodatkowe wymiary muszą być oczywiście ukryte przed naszą zdolnością do ich wykrycia. Ogólnym założeniem jest, że są „kompaktowe” -zwinięte w wymiar tak mały, że nasze codzienne doświadczenie ujawnia tylko cztery duże (trzy przestrzenie, jeden czas), w których żyjemy.
początkowo modele te zostały wynalezione w celu opisania wzoru Mas I spinów tzw.’ Hadronów’: silnie oddziałujących cząstek składających się z kwarków, które były produkowane w obfitości w akceleratorach cząstkowych w latach 50-tych i 60-tych. kluczowym teoretykiem tych wczesnych modeli byłby prawdopodobnie Gabriele Veneziano. Teorie strun okazały się błędnym modelem dla hadronfizyki, ale zostały później zaadaptowane do ich obecnej roli jako teorii wszystkich cząstek elementarnych przez wielu teoretyków. Jednymi z najwcześniejszych i najważniejszych byli Pierre Ramond, Andre Neveu, JohnSchwarz i Joel Scherk. Rozwój ten nastąpił w połowie lat 70. XX wieku. oczywiście wielu, wielu teoretyków było zaangażowanych w rozwój teorii strun, która trwa do tej pory.
To był bardzo szorstki opis skomplikowanej teorii i odsyłam do artykułu autorstwa Michaela Greena we wrześniowym wydaniu Scientific American pt. ” Superstrings.”Choć ten artykuł ma ponad dziesięć lat, to wciąż jest jednym z najlepszych opisów teorii strun dla ogólnego czytelnika. Artykuł został napisany wkrótce po opracowaniu szczególnego rodzaju teorii strun znanej jako „heterotyczna” teoria strun. Nawet dziś tego typu teoria strun jest głównym kandydatem na tzw. „teorię wszystkiego”. Jednak daleko nam do rozwinięcia takiej ostatecznej teorii, a wiele nowych rozwiązań powstaje każdego dnia w tej dynamicznie zmieniającej się dziedzinie.
odpowiedź: Brent Nelson, magister fizyki, doktorant, UC Berkeley

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.