Stygų teorija: Skirtumas tarp puslapio versijų

9 pridėti baitai ,  prieš 8 metus
Juodoji bedugnė
S (Atmestas 188.69.210.83 pakeitimas, grąžinta ankstesnė versija (Addbot keitimas))
(Juodoji bedugnė)
Stygų teorija yra daugybės fizikų dėmesio centras, nes ji reikalauja naujų matematinių ir fizikinių idėjų, kurios būtų sujungtos su labai skirtingomis matematinėmis formuluotėmis. Viena iš viską apimančių idėjų yra 11 dimensijų M teorija, reikalaujanti, kad erdvėlaikis turėtų 11 dimensijų - kitaip nei mums įprastos trys erdvės ir viena laiko dimensija. Originalios stygų teorijos nuo 1980 metų aprašo specialias M teorijos sąlygas, kur 11-oji dimensija yra kompaktifikuota (labai trumpa linija ar mažo spindulio apskritimas) ir, jei tokios formuluotės yra laikomos fundamentaliomis, tada stygų teorija reikalauja 10-ies dimensijų. Tačiau teorija aprašo ir mums įprastą visatą su keturmačiu erdvėlaikiu ir atvejus, kur koordinatė 10-matėje erdvėje apibrėžiama ne realiais skaičiais, o visai kitokio tipo matematiniais dydžiais. Taigi, erdvėlaikio sąvokos supratimas stygų teorijoje nėra fiksuotas tam tikra sąvoka: erdvėlaikis geriausiai suprantamas kaip esantis skirtingas skirtingose sąlygose.{{Neaišku}}
 
Stygų teorija įtraukia ir bendresnius nei stygos objektus, vadinamus [[Brana|Branomis]] (angl. vadinamų ''brane'', sutrumpinimas iš „membranų"). Ši sąvoka apima skirtingų objektų įvairovę - D-branas, juodas p-branas, Neveu-Švarco 5-mates branas. Tai yra išplėsti objektai, krūvio šaltiniai, vektorinio potencialo elektromagnetinio lauko diferencialinės formos apibendrinimams.{{Neaišku}} Šie objektai yra susiję vieni su kitais [[Stygų dvilypumas|dvilypumų]] įvairove. [[Juodoji skylė|Juodosios skylėsbedugnė]]s tipo p-branos yra identifikuojamos su [[D-Brana|D branomis]], kurios yra stygų galiniai taškai, o toks identifikavimas vadinamas kalibraciniu gravitacijos dualumu (angl. Gauge-gravity duality). Tokio ekvivalentiškumo tyrimas leido naujai pažvelgti į [[Kvantinė chromodinamika|Kvantinę chromodinamiką]].
 
Stygų teorijoje [[Elektronas|elektronai]] ir [[Kvarkas|kvarkai]] yra ne taškiniai objektai, o viendimensinės stygos. Šios stygos gali judėti ar vibruoti taip sukurdamos skirtingas stebimas daleles su skirtingu [[Aromatas (fizika)|aromatu]], [[Krūvis|krūviu]], [[Masė|mase]] ar [[Sukinys|sukiniu]]. Stygos sudaro uždaras kilpas ir kartais paviršius, vadinamus D-branomis, kurie gali atsidaryti į viendimensines linijas.{{Neaišku}} Stygos galiniai taškai gali prasiskverbti pro D-braną.
Stygų teorija yra gravitacijos teorija, [[Bendroji reliatyvumo teorija|Bendrosios reliatyvumo teorijos]] (BRT) plėtotė ir klasikinė stygų ir branų interpretacija teigianti, kad tai yra kvantmechaniškai vibruojančios, turinčios krūvį išplėstos juodosios skylėsbedugnės.{{Neaišku}}
 
Viską apimantis fizikinis „žvilgsnis” už stygos teorijos yra Holografinis principas, kuris sako, kad juodosios skylėsbedugnės paviršiaus svyravimų apibrėžimas taipogi turi aprašyti ir aplink ją esantį erdvėlaikį. Holografija reikalauja, kad mažų dimensijų teorija, aprašanti horizonto fliuktuacijas, baigsis aprašydama viską, kas gali kristi į bet ką. Todėl juodosios skylėsbedugnės horizonto teorija turėtų būti visko teorija (TOE).
Randant bent vieną pilną holografinį aprašymą, pirmumas atrodo kaip ilga sąskaita, nes turi būti atsietas nelokalus kvantinės gravitacijos aprašymas.{{Neaišku}} Stygų teorijoje yra ne vienas toks aprašymas, jų yra net keletas, kurių kiekvienas aprašo horizontų su skirtingais krūviais ir dimensijomis fliuktuacijas ir visus juos kartu pritaiko. Taigi, tie patys fizikiniai objektai ir sąveikos gali būti aprašomi viendimensinių juodųjų skyliųbedugnių horizontų fliuktuacijomis, arba taškiniais horizontais. Faktas, kad tokie skirtingi aprašymai aprašo tą pačią fiziką yra įrodymas, kad stygų teorija yra nuosekli.
 
Paprastos astronominės juodosios skylėsbedugnės neturi tinkamo holografinio aprašymo, nes turi [[Hokingo spinduliavimas|Hokingo temperatūrą]].{{Neaišku}} Stygų teorija formuluojama šaltoms juodosioms skylėmsbedugnėms, kurios turi tokį didelį krūvį, koks tik įmanomas.{{Neaišku}} Pirmoji holografinė teorija aprašė viendimensinių stygų sklaidą, mažas vibruojančio horizonto, įkraunamo dvejeto formos vektoriniu potencialu, kilpas.{{Neaišku}} Šis potencialas padaro juodąją skylębedugnę vienmate linija.{{Neaišku}} Šios linijos horizonto fliuktuacijos aprašo visą materiją, taigi, kiekviena elementari dalelė gali būti aprašoma kaip stygos ar kilpos (ar net jos dalies) svyravimo moda. Stygos ilgis yra apytiksliai lygus [[Planko parametrai|Planko ilgiui]], bet gali būti ir ženkliai didesnis, kai stygos silpnai sąveikauja.
 
== Teorijos ==
=== Stygų teorijos objektai ===
 
Visos stygų teorijos pranašauja laisvės laipsnių egzistavimą, kurie vadinami ,,eksta dimensijomis". Be [[Fermionai|fermionų]], [[Bozonai|bozoninės]] stygos gali svyruoti plokščiame, bet nestabiliame 26 dimensijų erdvėlaikyje. Superstygų teorijoje, kuri aprašo fermionus, silpno jungimosi (be sąveikos) riba aprašo stabilų 10 dimensijų erdvėlaikį. Sąveikaujančios superstygų teorijos yra geriausiai suprantamos kaip 11 dimensijų [[supergravitacija|supergravitacijos]] teorijos, vadinamos M teorija, konfiguracijos, kur viena ar daugiau dimensijų yra kompaktiškos- ,,užlankstytos” taip, kad linijiškai išplėsta krūvį turinti juodoji skylėbedugnė tampa ilga ir lengva.{{Neaišku}}
Ilgos ir lengvos stygos gali vibruoti skirtinguose rezonansiniuose dažniuose, o kiekvienas rezonansinis dažnis aprašo skirtingą dalelės tipą. Todėl stygų ribose bet kokia elementari dalelė turi būti suprantama kaip vibruojanti plona linija o ne taškas. Styga gali vibruoti skirtingomis modomis sukurdama skirtingas daleles lygiai taip pat, kaip gitaros styga gali išgauti skirtingas natas.
 
Vienintelis būdas kaip stygos gali sąveikauti yra išplitimas ir tolygus susijungimas. Neįmanoma apžvelgti pasirinktos sutartinės medžiagos, sudarytos iš taškinių dalelių, kurios sąveikauja su stygomis susidūrimų metu, nes dalelės gali kristi į juodąją skylębedugnę ir holografija reikalauja, kad tai turi pasirodyti kaip svyravimo moda.{{Neaišku}} Vienintelis būdas apžvelgti naują medžiagą yra gravitaciniai fonai, kur stygos gali sklaidyti nuosekliai arba esant dar pridėtinėms sąlygoms.{{Neaišku}} Kai kurie iš fonų yra skirtingų dimensijų juodųjų skyliųbedugnių plokšumos su itin dideliu krūviu ir vadinamos NS branomis. Kiti krūvinių juodųjų skyliųbedugnių fonai yra D-branos, turinčios alternatyvų aprašymą kaip plokštumos, kur stygos gali baigtis ar slysti. Stygos yra ilgos ir lengvos, o branos yra sunkios. Kitose ribose, kur stygos gali tapti sunkiomis, kai kurios branos gali tapti lengvomis.{{Neaišku}}
 
Kol tikima, kad stygų teorija gali būti tinkama kvantinės gravitacijos teorija, daug mokslininkų mano, kad ji teisingai aprašo visatą ir gali tapti visko teorija. Yra žinomos konfigūracijos, aprašančios visas daleles ir jėgas, tačiau jose tariama, kad kosmologinė konstanta lygi nuliui. Taip pat yra modeliai ir esant skirtingoms šios konstantos vertėms. Jie yra metastabilūs, tačiau ilgai gyvuojantys. Todėl ir tikimasi, kad yra tokia [[Kosmologinė konstanta|kosmologinės konstantos]] vertė, kuri duotų metastabilų sprendinį, kiekybiškai sutampantį su standartiniu modeliu, talpinantį [[Nematomoji medžiaga|tamsiąją medžiagą]] ir patikimą [[Kosminė infliacija|kosminės infliacijos]] mechanizmą. Dar nežinoma, ar stygų teorija turi tokį sprendinį ir kiek laisvai galima pasirinkti kai kuriuos parametrus.
3 832

pakeitimai