弦论:是什么上帝想的?

由斯蒂芬·霍金易懂的语言






到了20世纪80年代初。物理字面上淹没在基本粒子的海洋。每一次,分裂原子由一个强大的粒子加速器,他们,多给吃惊的是,发现了原子的分裂飞几十个新粒子。

这种情况是如此沮丧的是罗伯特·奥本海默表示,诺贝尔物理学奖应给予物理,这对于今年不会打开任何新粒子!

恩里科·费米,由如何似地名称中带有希腊字母乘基本粒子吓坏了,说:

“如果我能记住所有这些粒子的名字,我会是一个植物学家»。

只有经过几十年的艰苦奋斗这个人口稠密的动物园管理至少组织在某些系统中称为标准模型。数十亿美元,成千上万的工程师和物理学家,20诺贝尔奖让其放下标准模型的马赛克的艰苦工作实际上就是件。

标准的理论建构模型粒子物理学,它描述了基本粒子的电磁,弱和强相互作用。标准模型不是万能的理论,因为它并没有描述暗物质,暗能量,不包括重力。

这确实是一个了不起的理论当中,就可以判断出亚原子物理学中,所有的实验数据。

但标准模型,尽管导频的成功,有一个非常严重的缺点。正如斯蒂芬·霍金说,“她是丑陋的,而任意»。

它至少有19个自由参数(包括粒子的质量及其与其他粒子相互作用的强度),36夸克和antiquarks,三个重要的亚原子粒子和它们的反粒子,和许多其他亚原子粒子,奇怪的名字,如胶子扬米尔斯,希格斯玻色子,W玻色子和Z粒子。

更糟的是,标准模型并没有说明任何引力。很难相信在小学的性质,基层可以像混乱和高度不雅。这一理论可以爱谁只投资于自己的灵魂的人。缺少美的标准模型就足以要了他的想法自然重新分析物理。出事了。

如果你仔细观察,在物理学在过去几个世纪的发展,事实证明,最后这些的主要成果之一是所有基本物理定律的两大理论成果减少:量子理论(由标准模型为代表)和爱因斯坦的广义相对论(它描述重力)< BR />
值得注意的是,这两种理论一起代表在根本上的物理知识的全部金额。

第一种理论描述了非常小的世界 - 亚原子的量子世界里的粒子进行一个梦幻般的舞蹈,引起无中生有,然后再次消失,还可以管理要在两个地方一次

第二个理论描述的世界是非常大的;她的兴趣,如黑洞和大爆炸物品;它采用了光滑表面的语言,拉伸的画布和扭曲的空间。

围绕相反这些理论给对方,他们使用不同的数学,不同的公理和世界的不同的物理图像。当你看着他们,似乎自然有两只手臂,完全无关的对方。此外,所有尝试均结合理论并不会导致任何合理的结果。半个世纪以来每谁试图在枪口下嫁给量子理论和广义相对论的物理学家,非常意外地发现,任何企图实现他的理论粉碎成片,并给出了应对无穷大,没有任何意义。

所有与弦理论,其中指出,电子和其他亚原子粒子都不过是不同的像一个小橡皮筋跑来跑去字符串的振动现场的到来改变。

如果拉橡胶带拉伸时,它会产生振动以不同的方式 - 与每个音符对应于一个特定的亚原子粒子。因此,超弦理论解释数百通过使用加速器科学家发现亚原子粒子的存在。另外,爱因斯坦的理论也属于这一理论为低频振荡中的一个的表现。

弦理论甚至吹捧为臭名昭著的“万物理论”,爱因斯坦未能实现近30年来他的生活。

爱因斯坦需要一个明确的理论,将本身团结物理学的所有法律,允许他“知道上帝认为。”如果弦理论是正确的,团结重力和量子理论,它可能是科学的,在过去​​的2000多年的伟大成就 - 的那一刻起,当希腊人第一次提出这样的问题:什么是物质

但是,弦理论有一个很奇怪的特点:多数这些字符串可以只波动在一定的时空维度 - 即在十年。如果我们试图制订一个字符串理论到另一个层面,什么也没发生;数学工具只是土崩瓦解。

当然,我们的四维宇宙(其中三个空间维度和一个时间)。这意味着,其余六个测量必须某种方式折叠,或折叠状的第五维克鲁札。

近年来,物理学家开始认真思考如何证明,或者反过来,否认这些更高维度的存在。

也许是为了确保其生存的最简单的方法 - 就是要找到从牛顿万有引力定律偏差。从学校,我们知道,地球的重力与距离减小。更精确地说,吸引的力与分离对象的距离的平方而减小。

但是,这是真实的,只是因为我们生活在一个三维世界。 (想象围绕地球的球体。地球引力的强度是均匀的分布在球体的区域,所以更适用范围,吸引的力较弱,但是球的表面积成正比,其半径的平方,因此,吸引的力,分布在球体的表面上,应成比例地降低的平方半径。)

但如果宇宙有四个空间维度,在重力的作用将具有成比例地减小到该距离的立方。一般地,如果宇宙的n维空间,重力会成比例降低到(n -1)个距离的功率。

著名的牛顿定律的吸引力的力量是成反比的距离的平方,检查对天文距离精度高;这就是为什么我们可以通过在土星环的缝隙发送太空探测器具有惊人的准确性。但直到最近,没有一个人在实验室检查这部法律,以非常小的距离。

第一个实验的目的是测试的引力,在科罗拉多大学举行2003年的距离平方反比定律。实验结果为阴性:显然平行宇宙不存在,至少在科罗拉多州没有。但阴性结果只能激起了其他物理学家现在谁希望重复这个实验更精确的胃口。

基普·索恩说:

“到2020年,物理学家必须了解量子引力的法律,事实证明,他们是弦理论»一个变种。

布莱恩·格林,理论物理学家,在哥伦比亚大学,最负盛名的专家在弦理论领域的一个教授。

1999年,他出版了一本“优雅的宇宙。超弦,隐藏的尺寸和追求的终极理论“。是科学和世界科学节的年度盛典的组织者的主要推手。

科学家的主要论文:

弦理论是为了回答是什么让事情的发展问题。该分子由原子,原子 - 的电子,质子和中子,质子 - 从夸克。由于俄罗斯嵌套娃娃。然而,这一切都意味着,凡颗粒是不可分割的,最后一点,它不再具有结构。弦理论认为,也许它不是一个粒子。内最小的点可以是能源结构,其中振动作为字符串,但不产生声音,和颗粒。取决于频率,所获得的颗粒是不同的。

该字符串是如此之小,如果一个原子是宇宙的大小,这将是一个树的大小。这就是为什么经验弦理论还无法得到证实。对于三维空间弦理论不适合。但是,如果测量值大于10时,变得一致。也许,这些测量非常小,不能看到用肉眼。

有迹象表明,完整地描述我们的宇宙的数字。这个基本物理常数:基本粒子的质量,电磁相互作用的系数等。如果您更改其中的任何数字,世界只会不复存在。也许这些常数取决于额外的测量形式。互动测量来确定行星的相互作用。

观测表明,宇宙膨胀,加速,而非放缓。进行传播的星系?所有的空间填充有燃料,黑暗能量其推动它们分开的事实。这是证明。多少暗能量需要克服重力?它的体积数值如下:128零小数点后,并在数138今天的到底是物理学的根本问题。在那里做了这样一个数字?如果有更多的爆炸很多,而每个宇宙都有自己的量暗能量,它只是意味着我们的宇宙就是它的体积。

我们的宇宙将变得更加脆弱而无法居住。生活? - ?它一般非常扯皮现象。它可以消失在空间和时间的空白。但如果有其他宇宙,那么他们有自己的生活。生活在这里可以在另一个宇宙中丢失,但那里了。

宇宙可能会遇到,这引发振荡。如果我们发现他们,这将是最显著的历史时刻,这证明我们并不孤单。但你不能从一个宇宙到另一个去了。我们会得到在大爆炸的时间。

在牛顿的物理学那里,你在你的手举行。今天,我们远远没有达到这个删除。一旦我们能够面对的事实是什么,原则,无法理解。也许我们只是不够聪明。狗可以学到很多东西,但你永远无法向她解释相对论。虽然,也许现在有些狗坐着笑我。

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