koparev (koparev) wrote,
koparev
koparev

Теория Струн - 11 измерений реальности

Оригинал взят у lana_artifex в Теория Струн - 11 измерений реальности








«…в теоретической физике нам удается объяснить то, что мы уже не можем себе представить»— Лев Давидович Ландау


Как уже упоминалось выше, самая большая проблема у теоретических физиков — как объединить все 4 фундаментальных взаимодействия (гравитационное, электромагнитное, слабое (радиоактивное) и сильное (ядерное)) в единую "Теорию Всего" (Теорию квантовой гравитации). Теория струн (ТС) вполне может претендовать на роль этой теории, так как способна описать все эти взаимодействия. Однако за такую универсальность приходится платить сложностью и некоторой неуклюжестью теории - необходимо работать в 10-мерном пространстве времени, в котором 9 пространственных и 1 временное измерение. Если измерений больше или меньше (а физики с математиками пробовали по-всякому, стартанув с 4х)), математики уже не смогут помочь в обосновании — математические уравнения будут давать иррациональные результаты, уходящие в бесконечность.


Следующий этап развития ТС (М-теория) — насчитала уже 11 измерений. Но математический аппарат, который пытались подогнать математики под это число, снова был неубедительным. И тогда возникла F-теория, она описывает уже 12 измерений уже более простыми уравнениями.. Продолжение следует). Пока что решено остановиться на 10 измерениях +1 временное, а математики с физиками по-прежнему плохо спят по ночам.



Чтобы понять основную идею ТС, сначала нужно немного вникнуть в суть её ближайшего конкурента - стандартной модели. В СМ предполагается, что материя и взаимодействия описываются определенным набором частиц, которые можно поделить на следующие группы: кварки, лептоны, бозоны.  Отличие ТС состоит в том, что её основа - не частицы, а ультрамикроскопические квантовые струны, которые совершают колебания. Причем разные режимы колебаний (а стало быть, разные частоты колебаний) соответствуют различным частицам стандартной модели ( так как у всех частиц в СМ разные энергии). Здесь важно понимать, что струна не представляет собой никакую материю, а по сути является энергией, и поэтому ТС как бы намекает, что всё, что существует, состоит из энергии.


Самую простую, хотя, может, и не очень удачную аналогию, какую я могу придумать для наглядности - это огонь: когда вы на него смотрите, кажется, что он материален, вроде бы как объект, который можно потрогать, но на деле - просто энергия, которую нельзя потрогать. Только в отличие от огня, через струну или струны нельзя пропустить руку, т. к. колеблющаяся струна - это как бы возбужденное состояние пространства, которое становится осязаемым.


И вот еще одно фантастическое свойство ТС


Одна из причин, почему мы не можем наблюдать остальные измерения — локализация — состоит в том, что дополнительные измерения не столь малы, однако в силу ряда причин все частицы нашего мира локализованы на четырёхмерном листе в многомерной вселенной (мультивселенной) и не могут его покинуть. Этот четырёхмерный лист (брана) и есть наблюдаемая часть мультивселенной. Поскольку мы, как и вся наша техника, состоим из обычных частиц, то мы в принципе неспособны взглянуть вовнутрь.










Бра́на (пространство Калаби-Яу) в теории струн — гипотетический фундаментальный многомерный физический объект размерности, меньшей, чем размерность пространства, в котором он находится.Z




Единственная возможность обнаружить присутствие дополнительных измерений — гравитация. Гравитация, будучи результатом искривления пространства-времени, не локализована на бране, и потому гравитоны и микроскопические чёрные дыры могут выходить наружу. В наблюдаемом мире такой процесс будет выглядеть как внезапное исчезновение энергии и импульса, уносимых этими объектами.


И тут, как часто бывает в физике, возникает стандартная проблема: ТС нуждается в экспериментальной проверке, однако ни один из вариантов теории не даёт однозначных предсказаний, которые можно было бы проверить в критическом эксперименте. Таким образом, ТС находится пока в «зачаточной стадии»: она обладает множеством привлекательных математических особенностей и может стать чрезвычайно важной в понимании устройства Вселенной, но требуется дальнейшая разработка для того, чтобы принять её или отвергнуть. Поскольку ТС, скорее всего, нельзя будет проверить в обозримом будущем в силу технологических ограничений, некоторые учёные сомневаются, заслуживает ли данная теория статуса научной, поскольку, по их мнению, она не соответствует критерию Поппера (нефальсифицируема).


Разумеется, это само по себе не является основанием считать ТС неверной. Часто новые теоретические конструкции проходят стадию неопределённости, прежде чем, на основании сопоставления с результатами экспериментов, признаются или отвергаются (например, уравнения Максвелла). Поэтому и в случае ТС требуется либо развитие самой теории, то есть методов расчёта и получения выводов, либо развитие экспериментальной науки для исследования ранее недоступных величин.


Кстати, ТС также позволяет обнаружить микроскопические "чёрные дыры", многие следствия ТС предсказал Стивен Хокинг.


Моё мнение — данная теория обладает огромным потенциалом, и мне близка мысль, что всё в мире "звучит", в т.ч. и мы сами. В следующих постах буду рассказывать, как можно развивать эту теорию, приходя к шокирующим выводам. Пока что всё это напоминает смесь фантастики и эзотерики, но всё может измениться в любой момент!










Tags: физика
promo koparev september 12, 18:02 136
Buy for 100 tokens
1. Копарев Е. А. Забытые славянские письменности. 2012. 72 с. Формат: pdf Размер: 4 Mb Скачать с Я-Диска файл в PDF: https://yadi.sk/i/yAbdT8VQtGMub в DOC: https://yadi.sk/i/jOz8Ujk0tGNSm в epub: https://yadi.sk/i/XwzxnkzPtGNUu читать on-line:…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 1 comment