Каковы Суперпоследовательности?
Суперпоследовательности, или теория суперпоследовательности, являются захватывающей областью физики, иногда называл Теорию Всего . Это, как думают многие, неуловимое объяснение объединения, которое искал Эйнштейн, который мог составлять все известные силы во вселенной. у
Пока суперпоследовательности не приходили, ученые, было две противостоящих теории для того, как законы природы вели себя: Общая теория относительности Эйнштейна и Квантовая механика.
Общая теория относительности объясняет мир, поскольку мы знаем это в довольно крупном масштабе. Это описывает пространство-время как ткань, деформированную массой, составляющей орбитальные системы, галактики и силу тяжести. Но эти законы ломаются на квантовом уровне, где субатомная частица не может быть измерена с точки зрения ее точного положения в пространстве в установленный срок. Это, также столь же, вероятно, переместится назад вовремя, как это должно продвинуться, и, может даже казаться, находится в двух местах одновременно. Мир бесконечно мало малого настолько причудлив, ученые вводили термин "квантовая странность", чтобы описать его.
Проблема для физиков состояла в том, чтобы придумать теорию, которая объединит мир, который мы знаем с квантовым миром. Одно объяснение, чтобы составлять все четыре известных силы: сила тяжести, прочные и слабые ядерные силы, и электромагнетизм. Суперпоследовательности могли бы быть тем ответом.
Через математические уравнения, стало очевидно, что путь мы ранее думали о частицах как "о пунктах" или "небольших шариках" энергии, был неточен. Эти крошечные оспины вещества фактически вели себя больше как шевеление, вибрируя последовательности . Последовательности являются настолько малыми, что Брайан Грин, физик и сторонник, объясняет, что, если бы единственный атом был размером нашей солнечной системы, последовательность только была бы размером дерева. Все же последовательности составляют все вещество от кванта, выравнивают.
Путем последовательности вибрируют, определяют определенные свойства каждой частицы, уподобляя вселенную космической симфонии суперпоследовательностей. Но избавить теорию математических аномалий, шесть дополнительных габаритов были необходимы. Шесть дополнительных крошечных форм габаритов, свернулся формы 6-D в каждом пункте в пределах нашего пространства. В этих 6-D формы - последовательности супертеории струн. Шесть дополнительных габаритов, плюс наши три, означали, что было действительно 9 габаритов. Добавьте еще один для <них> время , и общее количество было 10 габаритами. Как удивляющий, поскольку это было, это не был конец.
В 1995 отличающиеся теории суперпоследовательностей представляли загадку, пока <прочный> М. теории не объединил их. Единственная выгода? М. теории математически потребовал 11-ого размера. Это представляло новую картину последовательностей, посредством чего, учитывая достаточное количество энергии, последовательность могла простираться, чтобы стать чрезвычайно большой всплывающей мембраной, названной <ими> brane для краткости. Branes может иметь различные размерные свойства и стать столь же крупным как вселенная. Фактически, согласно теории, наша вся вселенная существует на плавании brane - только одно из нескольких плавания branes что каждая поддержка их собственная параллельная вселенная. Каждый brane представляет один слой более высокого размерного пространства или блок .
Хотя <прочная> Стандартная Модель 1970-ых уже объединила три из четырех сил в объединенной теории, сила тяжести не могла быть выверена с тремя квантовыми силами. Но прорыв в суперпоследовательностях охватил неуловимую силу тяжести, шептание Священного грааля физики. Если невесомая гипотетическая частица, ответственная за передачу силы тяжести - гравитон - существует на квантовом уровне как <они> закрытая последовательность , это представило бы прямое гравитационная связь к теории суперпоследовательностей.
Теория предсказывает, что последовательности могут быть открытыми или закрыты. У открытых последовательностей, или последовательностей, которые напоминают небольшие шевелящиеся волосы, есть по крайней мере одна конечная точка, "присоединенная" к мембране как трамвай, присоединен главной нитью корда к электрической линии. Последовательности могут переместиться через brane, но не могут оставить его, объясняя, почему мы не можем физически видеть из, или достигнуть из нашего размера. Атомы, которые составляют наши тела, составлены из открытых последовательностей, которые присоединили конечные точки к нашей 3-ьей мембране. Другой способ смотреть на это состоит в том, чтобы рассмотреть киноэкран. Люди на сите, кажется, являются трехмерными, но они не могут фактически достигнуть от сита в наш 3-ий мир. Они застревают в своем 2-ом мире, так же, как мы застреваем в нашем 3-ьем мире и не можем достигнуть соседних габаритов. Ученые именуют это как <они> степени свободы .
Но гравитон отличается. Как закрытая последовательность или петля без присоединенных конечных точек это теоретически оценивалось, что это могло бы быть в состоянии избежать нашего 3-ьего brane и высачивания в другие габариты. Это объяснило бы, почему сила тяжести много раз более слаба чем другие силы.
Однако, что, если <они> инверсия была верна? Что, если сила тяжести на параллели brane столь же прочна как другие силы, но более слаба здесь, потому что она только просачивается в наш размер? Математически, теория суперпоследовательностей снова работала красиво и наконец выдвигала вероятное объяснение слабости силы тяжести, объединяя это с другими тремя силами.
Было только одно оставленное препятствие: теория объединения должна также быть в состоянии объяснить Большой взрыв. Четыре физика, путешествующие вместе на поезде небрежно, занялись этим предметом. Один из них выдвигал вопрос, , Что произошло бы, если бы два branes столкнулись? вероятным математическим ответом, оказалось, был Большой взрыв.
Хулители теории суперпоследовательностей указывают на нехватку непроницаемости и трудности в если это. Это - только красивая математическая конструкция? Концепция? Или истинное объяснение нашего мира? Никакая другая теория не приблизилась к математическому объединению всех четырех сил, намного менее дополнительно обеспечивая объяснение Большого взрыва. Но доказательство, что другие габариты существуют - всплывающий branes и параллельны вселенным - было главным камнем преткновения.
Однако, сторонники изящной теории стремятся видеть доказанное, и ученые с тех пор нашли, что может быть наблюдаемая непроницаемость астрономически больших последовательностей. Таким образом, теория суперпоследовательностей продолжает делать успехи. В конце, в случае успеха, от 11 габаритов, чтобы быть параллельными вселенным, от образовывающих завихрение галактик до квантового супа, суперпоследовательности могли бы только действительно быть Теорией Всего .