Суть теории струн
Теория струн — это направление теоретической физики, которое предлагает своё видение строения вселенной. В частности, она изучает взаимодействие протяжённых одномерных объектов, а не точечных частиц. А благодаря сочетанию квантовой механики и теории относительности на основе теории струн в будущем может быть построена теория квантовой гравитации.
В целом струнная теория основана на предположении о том, что все элементарные частицы, так же, как и их взаимодействия на фундаментальном уровне, возникают в результате колебаний ультрамикроскопических квантовых струн. Масштабы таких колебаний находятся в масштабах планковской длины (10-35м).
Возникла данная теория ещё в начале 1970-х годов и вытекала она из осмысления формул Габриэле Венециано. В них учёный отразил струнную модель строения адронов. Последующие два десятилетия протекали с бурным ростом и развитием данной теории. Тогда многие физики-теоретики ожидали что “единая теория” или “теория всего” будет сформулирована уже в ближайшие дни. Однако теория и на настоящий момент остаётся лишь теорией. С математической точки зрения она безукоризненна и целостна, однако варианты экспериментального её подтверждения пока не найдены.
Одной из основополагающих стала проблема, возникающая при попытке описать процесс редукции струнных теорий из размерности 26 или 10 в низкоэнергетическую физику, где используется размерность 4. При обработке дополнительных измерений получается большое количество вариантов преобразования топологических пространств в компактные (которое называется компактификацией) на многообразия Калаби – Яу, а также на орбифолды (их можно представить, как многообразия с особенностями). Вероятнее всего, орбифолды здесь представляют частные предельные случаи пространств Калаби-Яу. Возникшее огромное количество возможных решений струнной теории образовало общую проблему, которую назвали “проблема ландшафта”. В настоящее время многие учёные начинают всерьёз сомневаться в научности теории струн.
Не смотря на возникающий скепсис, разработка теории продолжается. В настоящий момент недостающие элементы теории и соответствующие феномены надеются обнаружить в результате экспериментов на Большом адронном коллайдере.
Следует так же упомянуть и о том, что в ходе развития теории струн были более глубоко проанализированы предшествующие теории квантовой гравитации. Кроме того, стимулировалось развитие математических формализмов (алгебраической и дифференциальной геометрии и топологии).
Рубрики: | Дата публикации: 25.04.2016
Комментарии и Отзывы
