Суперструнна теория
от Уикипедия, свободната енциклопедия
Тази статия се нуждае от подобрение.
Тази тема се нуждае от вниманието на специалист. Моля, помогнете да се намери такъв или подобрете тази страница, ако можете.
Суперструнната теория се опитва да обясни всички частици и фундаментални сили в природата в една теория моделираща ги като вибрациите на микроскопични суперсиметрични струни. Разглеждана е като една от най-обещаващите кандидат-теории на квантовата гравитация. Суперструнната теория е стенография на „суперсиметричната струнна теория" защото противоположно на бозонната струнна теория, тя е версия на струнната теория, обединяваща фермионите и суперсиметрията.
Най-големия проблем на теоретичната физика е хармонизирането на Общата теория на относителността, която обяснява гравитацията и се отнася до големи структури (звезди, галактики, супер съзвездия), с квантовата механика, която обяснява другите три фундаментални сили, действащи на микроскопично ниво.
Развитието на квантовата теория на полето на(за) сила постоянно води до безкрайни вероятности (по тази причина те са безполезни). Физиците развиват математически техники (ренормализация) за да елиминират тези безкрайности, които работят добре при електромагнитните, силните ядрени и слаби ядрени сили,но не и при гравитацията. По този начин развитието на квантовата теория на гравитацията трябва да стане чрез различни средства от тези използвани за другите сили.
Основната идея е че фундаменталните съставни части на реалността са струни с дължината на Планк (около 10хЕ−35 м),които вибрират с резонансна честота. Силата на разтягане на тези струни(8.9хЕ+42 нютона) е около Е+40 пъти силата на разтягане на средна струна на пиано(735 нютона). Гравитонът(частица-носител на гравитационните сили) например, е предвидено от теорията да бъде струна с амплитуда на трептене равна на нула.
Друг начин за разбиране при условие че в теорията няма да бъдат засечени измерими разлики между струните,които се увиват около измеренията и са по-малки от самите себе си и тези който се движи покрай големите измерения(ефекти в измеренията размер R равни на тези чиито размер е 1/R). Сингулярностите са отбягнати,защото наблюдаваните последствия на „голямото скърцане” никога не достигат нулев размер.Всъщност може ли Вселената да започне този вид процес „голямото скърцане”,струнната теория да диктува че Вселената не може да бъде по-малка от размера на струната,в която и да е точка,в която се разширява.
[редактиране] Допълнителни измерения
В нашия физичен космос са наблюдавани само четири големи дименсии,а физичната теория трябва да даде обяснение,но нищо не предотвратява теорията от забъркването на повече от четири дименсии.В случая на струнната теория съгласуваността изисква космическото време да има 10,11,26 дименсии.Конфликтът между наблюдение и теория е решен като се правят ненаблюдаеми измерения компактни измерения. Нашите умове трудно визуализират големите измерения защото можем да се движим само в три пространствени измерения. Дори тогава ни виждаме само 2+1 измерения;зрението в три измерения би позволило да се виждат едновременно всички страни (с изключение на отвътре) на обекта. Един начин за справянето с това ограничение не е опита да се видят големите измерения като цяло,а просто да се мисли за тях като екстра числа в уравненията,които описват начина по който е устроен светът. Това отваря много въпроси дали тези „екстра числа” могат да бъдат изследвани директно в някакъв експеримент(който трябва да покаже различни резултати в 1,2 или 2+1 измерения на човешките учени). Това,поред,повдига въпроси дали моделите,на които се осланят на подобно абстрактно моделиране ( и потенциално невъзможно огромна експериментална апаратура) могат да бъдат разглеждани „научно”.6-измерните Калаби-Уау форми могат да дадат обяснение за допълнителните измерения изисквани от суперструнната теория. Суперструнната теория не е първата теория предполагаща екстра пространствените измерения.Модерната струнна теория осланяща се на математиката на огъването,възли и топология,които се развиват мащабно след Калуза и Клайн,и правят физическите теории опиращи се на екстра измеренията по-правдоподобни.
[редактиране] Брой на суперструнните теории
Теоретичните физици са затруднени от съществуването на пет самостоятелни суперструнни теории. Това е било решено от втората суперструнна революция през 90-те през които петте суперструнни теории са схващани при определени граници на една основна теория:М-теорията.
| Струнни теории | ||
|---|---|---|
| Тип | Измерения на пространство-времето | Подробности | 
| Бозонна | 26 | Само бозони, никакви фермиони означава само сили, няма материя, с отворени и затворени струни; основен недостатък: частица с въображаема маса, наречена тахион | 
| I | 10 | Суперсиметрия между силите и материята с отворени и затворени струни,без тахиони,груповата симетрия е SO(32) | 
| IIA | 10 | Суперсиметрия между силите и материята само със затворени струни, без тахиони, малко фермиони спин и в двата начина (неспирални) | 
| IIB | 10 | Суперсиметрия между силите и материята само със затворени струни, без тахиони, малко фермиони със спин 1 (спирални) | 
| HO | 10 | Суперсиметрия между силите и материята само със затворени струни,без тахиони,незначителна разлика между дясно и ляво движещите се струни,груповата симетрия е SO(32) | 
| HE | 10 | Суперсиметрия между силите и материята само със затворени струни,без тахиони, heterotic, незначителна разлика между дясно и ляво движещите се струни,груповата симетрия е E8×E8 | 
Петте последователни суперструнни теории са:
- Тип 1 струна има една суперсиметрия в десет измерен смисъл(16 суперзаряда) Тази теория е специална в смисъла че се основава на неориентирани отворени и затворени струни,докато останалите теории се основават на ориентирани затворени струни.
- Тип 2 струна има две суперсиметрии в десет измерен смисъл (32 суперзаряда). Те са два вида тип 2 струни наречени тип ПА и тип ПВ.Те се различават главно по факта че ПА теорията е non-chiral (равенството е запазено) докато ПВ теорията е chiral (равенството е нарушено).
- The heterotic струнни теории се основават на специален хибрид на тип 1 суперструни и бозонните струни.Има два вида heterotic струни,различаващи се по техните десет измерни калибрирани групи: the heterotic E8ЧE8 струни и the heterotic SO(32) струни. (Името heterotic SO(32) е тънко неточно между SO(32) Lie групите,струнната теория изтъква че коефициента Спин(32)/Z2 не е равен на SO(32).)
Chiral калибрираните групи могат да бъдат несъгласувани поради аномалии.Това се случва когато несъмнено Фейнман диаграмите защото квантовата механика на калибрираната симетрия се руши.This happens when certain one-loop. Имайки аномалии се ограничават възможностите на суперструнните теории.
Това е превод от английската уикипедия на няколко места се нуждае от доизясняване на смисъла поради сложните технически термини,както и липсата им в речника.Моля текста да бъде проверен и редактиран обстойно.Постарал съм се доста докато го преведа и с разбира се съм го направил не без помоща на знанията ми по физика и астрономия взети от различни източници.


