Пятница, 24.11.2017, 17:36
За завесой    
Главная Регистрация Вход
Приветствую Вас, Гость · RSS
Меню сайта
Категории
За завесой Констант [25]
За завесой Вселенной [19]
За завесой Времени [17]
Опрос
Когда в действительности началась история Руси?
Всего ответов: 562







Вечность








Нравится



Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0






Rambler's Top100

Счетчик PR-CY.Rank Анализ интернет сайта

Если Вы хотите помочь сайту,
можно перечислить средства
на кошельки WebMoney:
R050811772645
Z222438299338
 Материалы
Главная » Статьи » Статьи » За завесой Констант

ТЕОРИЯ СТРУН

 
ТЕО́РИЯ СТРУН — направление математической физики, изучающее динамику не точечных частиц, как большинство разделов физики, а одномерных протяжённых объектов, так называемых квантовых струн.

В рамках этой теории существует идея [1], что все фундаментальные частицы и их фундаментальные взаимодействия возникают в бесконечном спектре возбуждений взаимодействующих квантовых струн на масштабах порядка планковской длины 10-33 см [2]. Данный подход, с одной стороны, позволяет избежать (полностью или частично) таких трудностей квантовой теории поля, как перенормировки[3], а с другой стороны, приводит к более глубокому[3] взгляду на структуру материи, сил и самого пространства-времени.

Квантовая теория струн возникла в начале 1970-х годов в результате осмысления формул Габриэле Венециано[4], найденных им в 1968 году и связанных со струнными моделями строения адронов. Середина 1980-х и середина 1990-х ознаменовались бурным развитием теории струн, и каждый раз ожидалось, что в ближайшее время на основе теории струн будет сформулирована так называемая «единая теория», или «теория всего», поискам которой Эйнштейн безуспешно посвятил десятилетия. Тем не менее, несмотря на удивительную математическую красоту и целостность, для теории струн пока не нашли адекватный физический феномен. Возникшая для описания адронной физики, но не вполне подошедшая для этого, теория оказалась и в своего рода экспериментальном вакууме описания всех взаимодействий. Одна из основных проблем при попытке описать процедуру редукции струнных теорий из размерности 26 или 10 в низкоэнергетическую физику размерности 4 заключается в необъятном количестве вариантов компактификаций дополнительных измерений на многообразия Калаби — Яу и на орбифолды, которые, вероятно, являются частными предельными случаями пространств Калаби — Яу.[5] Нарастающая волна решений этой проблемы[6] с конца 1970-х и начала 1980-х годов превратилась в современный камень преткновения теории струн, известный под названием «проблема ландшафта».

Как бы то ни было, разработка теории струн стимулировала развитие математических конструкций, в основном алгебраической и дифференциальной геометрии, топологии, позволила занять достойное место теоретической физике в самой математике, а также глубже понять структуру предшествующих ей теорий и сущность материи и квантовой гравитации. Развитие теории струн продолжается и есть надежда, что недостающие элементы мозаики струнных теорий и недостающие феномены будут найдены в ближайшем будущем, в том числе в результате экспериментов на Большом адронном коллайдере.

 

 

Основные положения

 

Если бы у нас был явный механизм интерполяции струн в низкоэнергетическую физику, то теория струн представила бы нам все фундаментальные частицы и их взаимодействия в виде ограничений на спектры возбуждений нелокальных, одномерных объектов. Характерные размеры компактифицированных струн чрезвычайно малы, порядка 10-32 см (порядка планковской длины)[7], поэтому они недоступны наблюдению в эксперименте[2]. Аналогично колебаниям струн музыкальных инструментов, спектральные составляющие струн возможны только для определённых частот(квантовых амплитуд). Чем больше частота, тем больше энергия, накопленная в таком колебании, и, в соответствии с формулой E=mc², тем больше масса частицы, в роли которой проявляет себя колеблющаяся струна в наблюдаемом мире.

Непротиворечивые и самосогласованные квантовые теории струн возможны лишь в пространствах высшей размерности (больше четырёх, учитывая размерность, связанную со временем). В связи с этим в физике открыт вопрос о размерности пространства-времени[8]. То, что в макроскопическом (непосредственно наблюдаемом) мире дополнительные пространственные измерения не наблюдаются, объясняется в струнных теориях одним из двух возможных механизмов: компактификация (скручивание до размеров порядка планковской длины) этих измерений или локализация всех частиц многомерной вселенной (мультивселенной) на четырёхмерном мировом листе, который и являет собой наблюдаемую часть мультивселенной. Предполагается, что высшие размерности могут проявляться во взаимодействиях элементарных частиц при высоких энергиях, однако до сих пор экспериментальные указания на такие проявления отсутствуют.

Наиболее реалистичные теории струн в качестве обязательного элемента включают суперсимметрию, поэтому такие теории называются суперструнными. [9] Набор частиц и взаимодействий между ними, наблюдающийся при относительно низких энергиях, практически воспроизводит структуру стандартной модели в физике элементарных частиц, причём многие свойства стандартной модели получают изящное объяснение в рамках суперструнных теорий. Однако, до сих пор у нас нет принципов, с помощью которых мы смогли бы объяснить те или иные способы ограничений струнных теорий, чтобы получить "что-то очень близкое" к стандартной модели [10]

В середине 1980-х годов, фактически инициировав первую суперструнную революцию, Грин М. и Шварц Дж. пришли к выводу, что суперсимметрия, являющаяся центральным звеном теории струн, может быть включена в неё не одним, а двумя способами, один из них это суперсимметрия мировой поверхности струны, другой пространственно-временная суперсимметрия.[11] (см. также примечания 20, 21, 22 и 23)). В своей основе эти 2 способа введения суперсимметриии связывают мощные методы конформной теории поля со стандартными методами квантовой теории поля.[12] [13] Это привело к пяти различным теориям суперструн и к пониманию некоторых моделей физики конденсированных сред. Все модели струн формулируются в десятимерном пространстве-времени, однако различаются низколежащими струнными спектрами и калибровочными группами симметрии. Заложенная в 1970х и развитая в 1980х годах конструкция 11-мерной супергравитации, а также необычные топологические двойственности "фазовых" переменных в теории струн, в середине 1990-х привели ко второй суперструнной революции. Выяснилось, что все эти теории, на самом деле [14], тесно связаны друг с другом благодаря определённым дуальностям. Было высказано предположение, что все пять теорий являются различными предельными случаями единой фундаментальной теории, получившей название М-теории. В настоящее время ведутся поиски адекватного математического языка для формулировки этой теории.[10]


При копировании материала с сайта, ссылка на сайт www.zazavesoy.ru обязательна






Источник: http://ru.wikipedia.org; http://rutube.ru/tracks/1697472.html?v=f6c429d7e90e20440c7312c599ae6591
Категория: За завесой Констант | Добавил: Александр (27.04.2009)
Просмотров: 1851 | Теги: параллельные вселен, теория относительности, квантовая механика, М-теория, квантовая физика, Черная дыра, Черная дыра, физика, теория струн, Вселенная | Рейтинг: 0.0/0 |


При копировании материалов ссылка на сайт обязательна
Copyright © За завесой 2017
Сенсации










Гороскоп на сегодня
Поиск