PDA

Просмотр полной версии : Теория струн (мультивселенной)



Sergey
16.10.2011, 09:54
к началу 1980-х гг. физики буквально утонули в море элементарных частиц. каждый раз, разбивая атом на части при помощи мощного ускорителя частиц, они, к немалому изумлению, обнаруживали, что из расщепленного атома вылетают десятки новых частиц. такое положение дел настолько обескураживало, что роберт оппенгеймер заявил: нобелевскую премию по физике следует отдать тому физику, который за год не откроет ни одной новой частицы! (энрико ферми, в ужасе от того, как безудержно плодятся элементарные частицы с греческими буквами в названиях, сказал: «если бы я был в состоянии запомнить названия всех этих частиц, я стал бы ботаником».) лишь после десятилетий кропотливой работы этот густонаселенный зоопарк удалось организовать хоть в какую-то систему под названием стандартная модель. миллиарды долларов, тяжкий труд тысяч инженеров и физиков и 20 нобелевских премий позволили сложить мозаику стандартной модели буквально по кусочкам. это поистине замечательная теория, соответствующая, насколько можно судить, всем экспериментальным данным субатомной физики.

но стандартная модель, несмотря на экспериментальный успех, обладает одним очень серьезным недостатком. как говорит стивен хокинг, «она некрасива и достаточно произвольна». в ней по крайней мере 19 свободных параметров (в том числе масса частицы и сила ее взаимодействия с другими частицами), 36 кварков и антикварков, еще три важные субатомные частицы и их античастицы и множество других субатомных частиц со странными названиями, таких как глюоны янга-миллза, бозоны хиггса, w-бозоны и z-частицы. хуже того, стандартная модель ничего не говорит о гравитации. трудно поверить, что природа на самом первичном, базовом уровне может быть столь запутанной и в высшей степени неэлегантной. эту теорию мог бы полюбить только человек, вложивший в нее свою душу. отсутствия красоты в стандартной модели оказалось достаточно, чтобы физики захотели заново проанализировать свои представления о природе. что-то здесь было не так.

если внимательно рассмотреть развитие физики за последние несколько столетий, окажется, что одним из важнейших достижений последнего из них стало сведение всех фундаментальных физических законов в две великие теории: квантовую теорию (представленную стандартной моделью) и общую теорию относительности эйнштейна (которая описывает гравитацию). замечательно, что вместе эти две теории представляют всю сумму физических знаний на фундаментальном уровне. первая теория описывает мир очень малого — субатомный квантовый мир, где частицы исполняют свой фантастический танец, возникают из ничего и тут же пропадают снова и к тому же умудряются находиться в двух местах одновременно. вторая теория описывает мир очень большого; ее интересуют такие предметы, как черные дыры и большой взрыв; она пользуется языком гладких поверхностей, растянутого полотна и искаженного пространства. эти теории во всем противоположны друг другу, они используют разную математику, разные аксиомы и разную физическую картину мира. при взгляде на них создается впечатление, что у природы две руки, совершенно не связанных друг с другом. мало того, все попытки объединить обе теории не привели ни к каким разумным результатам. на протяжении полувека каждый физик, пытавшийся под дулом пистолета поженить квантовую теорию и общую теорию относительности, неожиданно для себя обнаруживал, что при любой попытке добиться своего теория разлетается в клочья и дает в ответ бесконечность, лишенную всякого смысла.

все изменилось с появлением на сцене теории суперструн, которая утверждает, что электрон и другие субатомные частицы представляют собой не что иное, как различные колебания струны, работающей примерно как крошечная резиновая лента. если дернуть за натянутую резинку, она будет вибрировать на разные лады — при этом каждая нота соответствует конкретной субатомной частице. таким образом, теория суперструн объясняет существование сотен субатомных частиц, обнаруженных учеными при помощи ускорителей. более того, теория эйнштейна тоже укладывается в эту теорию как проявление одного из самых низкочастотных колебаний.

теорию струн даже превозносили как пресловутую «теорию всего», ускользавшую от эйнштейна последние 30 лет его жизни. эйнштейну нужна была единая понятная теория, которая объединила бы в себе все законы физики и позволила ему «узнать, о чем думает бог». если теория струн верно объединила гравитацию и квантовую теорию, то она, возможно, представляет собой величайшее достижение науки за последние 2000 лет — с того самого момента, когда греки впервые задались вопросом: что есть вещество?

но у теории суперструн есть одна очень странная особенность: эти самые струны могут колебаться только в пространстве-времени определенной размерности — а именно в десятимерном. если попытаться сформулировать теорию струн для другого числа измерений, ничего не выйдет; математический аппарат просто развалится.

разумеется, наша вселенная четырехмерна (в ней три пространственных измерений и одно временное). это означает, что остальные шесть измерений должны быть каким-то образом схлопнуты, или свернуты, подобно пятому измерению калуцы.

в последнее время физики начали всерьез задумываться о том, чтобы доказать или, наоборот, опровергнуть существование этих высших измерений. возможно, простейший способ убедиться в их существовании — это найти отклонения от ньютоновского закона всемирного тяготения. из школы мы знаем, что сила притяжения земли убывает с расстоянием. если говорить более точно, сила взаимного притяжения убывает пропорционально квадрату расстояния, разделяющего объекты. но это верно только потому, что мы живем в трехмерном мире. (представьте себе сферу вокруг земли. сила притяже¬ния земли равномерно распределяется по площади этой сферы, поэтому чем больше сфера, тем слабее сила притяжения. но площадь поверхности сферы пропорциональна квадрату ее радиуса, поэтому и сила притяжения, распределенная по поверхности сферы, должна уменьшаться пропорционально квадрату радиуса.)

но если бы во вселенной было четыре пространственных измерения, то сила притяжения должна была бы убывать пропорционально кубу расстояния. вообще, если бы вселенная имела п пространственных измерений, гравитация в ней убывала бы пропорционально (п - 1)-й степени расстояния. знаменитый закон ньютона о том, что сила притяжения обратно пропорциональна квадрату расстояния, проверен на астрономических расстояниях с большой точностью; именно поэтому мы можем направлять космические зонды с поразительной точностью сквозь щели в кольцах сатурна. но до недавнего времени никто не проверял этот закон в лаборатории, на очень малых расстояниях.

первый эксперимент, призванный проверить закон обратной пропорциональности силы притяжения квадрату расстояния, был проведен в 2003 г. в университете колорадо. результат эксперимента был отрицательным: по всей видимости, параллельной вселенной не существует, по крайней мере, в колорадо ее нет. но отрицательный результат лишь раздразнил аппетиты других физиков, которые теперь надеются повторить этот эксперимент с еще большей точностью.

большой адронный коллайдер, который в 2008 г. вводится в строй недалеко от женевы, будет участвовать в поисках частиц нового типа — так называемых суперчастиц, которые представляют собой высшие моды колебания суперструн (все, что вы видите вокруг, представляет собой всего лишь низшие частоты колебания суперструн). если бак действительно обнаружит суперчастицы, это может означать начало настоящей революции в наших взглядах на вселенную. в новой картине вселенной стандартная модель попросту будет представлять низшие частоты колебания суперструн.

кип торн говорит: «к 2020 г. физики будут уже понимать законы квантовой гравитации, и окажется, что они являются вариантом теории струн».


кроме высших измерений теория струн предсказывает существование и другой версии параллельных вселенных; речь идет о мультивселенной.

Maxwell
16.10.2011, 09:58
Эко тебя с утра торкнуло :0123:

Sergey
16.10.2011, 10:00
Кстати это очень интересные темы!!!

Maxwell
16.10.2011, 10:05
Кстати это очень интересные темы!!!

Не спорю. :0134: Отсыпь и давай обсуждать. :0123:

Sergey
16.10.2011, 10:20
Российские ученые выдвинули оригинальную теорию происхождения Вселенной, которая отменяет Большой взрыв, передает ИТАР-ТАСС. Для этого сотрудники Астрокосмического центра Физического института (АКЦ ФИАН) заглянули по ту сторону черной дыры.



"Конечно, непосредственно проникнуть в этот астрономический объект, как и прежде, невозможно, - рассказал заведующий отделом Теоретической астрофизики АКЦ ФИАН, доктор физико-математических наук Владимир Лукаш. - Но нам удалось проследить на математической модели процесс прохождения фотонов через эти зоны, где неприменимы законы классической теории относительности".



Сама черная дыра представляет собой объект, где сила тяжести настолько велика, что вырваться из него не может даже свет, точнее, его частицы - фотоны. Именно в этой точке начинается зона так называемой сингулярности, где нет ни пространства, ни времени, а плотность - бесконечна.



До сих пор считается, что наша Вселенная произошла именно из такой сингулярности в результате Большого взрыва. Однако оставался вопрос, а что было до самого Большого взрыва, и почему он случился.



Владимиру Лукашу и его коллеге Владимиру Строкову удалось заглянуть за область сингулярности, задав специальную математическую процедуру ее "сглаживания", что позволило фотонам выйти на другую сторону черной дыры.



"Это можно представить себе как две комнаты, разделенные дверью, - поясняет Лукаш. - Мы не знаем, какая жизнь в комнате за дверью, а там не знают, какая жизнь здесь. Открыть дверь нельзя, но можно сделать глазок и посмотреть".



Преодолев, таким образом, ранее непроходимую точку, российским ученые обнаружили, что за ней идет процесс рождения другой Вселенной. Вещество, которое из нашего пространства попадает в черную дыру, преобразуется в огромную гравитационную энергию.



"Эффект рождения частиц в переменных полях, включая гравитационные, физике известен, - отметил Лукаш. - Когда происходит коллапс звезды в черную дыру, генерируется сильное гравитационное поле, которое вызывает рождение частиц. А дальше, так как импульс на расширение уже дан, в игру вступают процессы, которые подхватывают вещество и раздувают его до большого объема".



Примерно также выдулась, словно пузырь, и наша Вселенная. "То, что мы называем расширяющейся Вселенной, - поясняет Владимир Лукаш, - это некая конфигурация гравитирующих частиц или материи, которой около 14 миллиардов лет назад был дан импульс на расширение".



"То есть мы находимся по другую сторону черной дыры, которая существует в некой другой, неведомой нам Вселенной", - образно заметил Владимир Строков. Таким образом, возникает логичная картина мира, где нет места просто Большому взрыву, родившему Вселенную, а становится понятно, откуда он взялся.



Взрыв был, но он произошел не из-за подрыва некой "гранаты" с необычайно высокой плотностью энергии, температурой и давлением, а стал следствием воздействия на нашу сторону гравитационных полей от потусторонней черной дыры, порождающих нашу материю. А дальше в действие вступили все те процессы расширения, которые описывает современная космологическая теория, подытожил Владимир Строков.

---------- Добавлено в 10:20 ---------- Предыдущее сообщение было размещено в 10:12 ----------

Любая теория хороша и справедлива до тех пор, пока правильно, с некоторой приближенностью, описывает явления окружающего мира. Если появятся новые факты, которым не будут удовлетворять названные Вами теории, то ученым придется либо их пересмотреть, либо разработать другие

Maxwell
16.10.2011, 10:21
Sergey, позавчера читал эту статью :popcorn:

Sergey
16.10.2011, 10:37
Sergey, позавчера читал эту статью :popcorn:

Так значит и у тебя есть хорошая, покос какого года?!

Батон
16.10.2011, 17:52
у нас, в Воронеже, давеча карпускульный иммодулятор рванул, так все энтерогенные ионотроны по всему цеху летали и загрязняли мультивселенную ингибиторами :0518:

Maxwell
16.10.2011, 18:21
у нас, в Воронеже, давеча карпускульный иммодулятор рванул, так все энтерогенные ионотроны по всему цеху летали и загрязняли мультивселенную ингибиторами :0518:

:0124::0124::0124: это пяць!!!

АЛЕКСАНДР 0054
16.10.2011, 19:49
ты же говорил что завязал .....)))))

Sergey
16.10.2011, 19:55
у нас, в Воронеже, давеча карпускульный иммодулятор рванул, так все энтерогенные ионотроны по всему цеху летали и загрязняли мультивселенную ингибиторами :0518:

Ого, и это не первый случай!!!

Александр
16.10.2011, 21:21
:0210:

Андрій
18.10.2011, 14:37
Теория струн (v2.0 — теория суперструн, v3.0 — M-теория) — теория в физике, реально претендующая на звание Единой теории всего. Содержание матана в этой теории заведомо превышает летальные дозы, даже по сравнению с не менее мозголомными теорией относительности и квантовой механикой. Поэтому для 99.7% населения этой планеты хотя бы приблизительное понимание теории струн недоступно в принципе.

Это привело к тому, что сегодня словосочетание «теория струн» стало своего рода мемом, обозначающим всякие сверхусложнённые плоды науки, которые полезнее не знать, нежели знать. От подобного рода словосочетания у быдло-кунов наступает реальный ступор. По сравнению с аналогом из прошлого века — «синхрофазотроном» словосочетание типа: «теория струн», «квантовая гравитация» и подобные им взрывают моск уже не только при произношении, но и при серьёзном изучении.
більше тут (http://lurkmore.ru/%D0%A2%D0%B5%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%8F_%D1%81%D1%82% D1%80%D1%83%D0%BD)