Новые публикации
Опрос
Был ли у вас такой опыт?
 

Самые популярные статьи
Материалы с сайта
Главная Исследования
Индекс материала
Устройство Вселенной 1. Современная физика об устройстве Вселенной
Теория суперструн
Большой Взрыв

Теория суперструн

Теория суперструн является теоретической базой построения единой теории поля - или, как ее еще называют, теории всего. В теории сверхструн, пространство Вселенной имеет более трех измерений, существовавших на момент "Большого Взрыва". С остыванием Вселенной, часть измерений оказались "свернутыми", сколлапсированными, примерно так же, как двухмерный лист бумаги, может быть свернут в почти одномерную трубку. В разных теориях называется различное число таких свернутых измерений, так, например, одна из версий единой теории поля называет одиннадцать измерений пространства, из которых свернутыми оказались семь. Самые радикальные теории развиваются в бесконечномерном пространстве, благо, такой вид абстракции современная математика допускает.

Устройство Вселенной


Необходимость существования "свернутых" измерений вытекает из сохранения условий симметрии, пространственно-временной инвариантности. Физики считают необходимым, чтобы процессы, происходящие в микромире, были бы всегда обратимыми, инвариантными, то есть корректно описывались бы как "по ходу" времени, так и в обратном направлении. Это действительно так, поскольку в ходе физических процессов должны выполняться законы сохранения.

Свернутость, или "скрученность" пространства обуславливает его экзотические свойства в области микромира. Каждая точка вселенной представляет собой конец струны, другой конец находится где-то в центре Вселенной, в точке Большого Взрыва. Идеологом и вдохновителем теории струн был Т.Калуца, который поставил и выполнил задачу формулировки геометрической интерпретации электромагнитного поля, аналогично тому, как это было сделано Эйнштейном для гравитационного поля. В пятимерном пространстве Калуцы действует электрогравитационное поле, которое, если на него взглянуть из пространства с размерностью четыре (пространство-время), кажется состоящим из двух различных полей.

Ясно, однако, что наша Вселенная на самом деле является трехмерной, поскольку основные физические взаимодействия формализуются по закону обратных квадратов (E=Q*q1q2/r^2; F=Gm1m2/r^2). Если бы Вселенная была более чем трехмерна, мир оказался бы нестабильным; в противном случае, физические законы должны были бы включать величину 1/(N-1). Следовательно, для случая четырехмерного пространства, Закон всемирного тяготения должен был бы включать обратную величину не квадрата, а куба расстояния.

Но физики – народ настырный, и эта проблема их ни в коей мере не озадачила. Формально-математическая теория тем и хороша, что она может быть расширена, изменена, дополнена в соответствии с результатами экспериментов. Вскоре Клейном был предложен изящный выход: дополнительное измерение может присутствовать в "свернутом" виде.

И все же, экзотичность теории заставила на время забыть о дополнительных измерениях. О них вспомнили в 70е годы, когда остро встала проблема сохранения симметрии во взаимодействиях элементарных частиц, число которых, с появлением нового поколения экспериментального оборудования, стало стремительно расти.

С математической точки зрения, для сохранения симметрии оказалось удобным "внедрить" в обычное трехмерное пространство еще семь измерений, свернутых в форме семимерной сферы. Помимо прочего, свертка пространства в форме сферы-7 давала возможность получить минимальную энергетическую конфигурацию 11-мерного пространства в форме 7+4, а это хотя бы соответствовало известным принципам существования материи, стремящейся занять, возможно, более энергетически выгодное состояние.

Чем больше измерений – тем меньше операций суперсимметрии нужно проводить, чтобы объяснить различные варианты распада и взаимодействия более чем двухсот типов элементарных частиц. Ясно, что теория, предполагающая 8 операций суперсимметрии (то есть восемь последовательно происходящих субэлементарных превращений) для описания одного элементарного взаимодействия, представляется неудовлетворительной. В то же время, в одиннадцатимерном пространстве достаточно одной операции суперсимметрии вместо восьми. И физикам начало казаться, что абстрактные формально-математические теории в многомерном пространстве, в самом деле, позволяют адекватно описать все трудности элементарных взаимодействий, и к тому же решить параллельно задачу построения единой теории поля.

Но не тут-то было. Специалисты в топологии, этой причудливой разновидности геометрии вывернутых наизнанку шаров и скрученных пространств, заявили: позвольте, ведь 11-мерное пространство должно быть киральным, то есть закрученным вправо или влево. Какая уж тут симметрия... Тогда физики предложили другой вариант: десятимерное пространство 4+6, в котором 6 измерений скручены в суперструны (то есть суперсимметричные струны). Далее в теории суперструн начинается настоящая вакханалия, предсказывается возможность и необходимость существования параллельных "призрачных" миров и др. Однако, все это – лишь результаты математических теорий, не подтверждаемых не только экспериментами (которые невозможны и вряд ли станут возможны до наступления следующего Большого Взрыва), но также известными принципами построения доступного для восприятия мира.

История с суперструнами кажется более понятной, если проследить картину Большого Взрыва, как ее представляют физики, в первые мгновения существования нашей Вселенной.

 



 

Читайте также

Комментарии   

 
#6 Жора 19.04.2017 10:29
А религиия - не многомиллиардны й бизнес? Веруны бомбят, когда слышат о науке, которая, в отличии от религии, находит доказательства, и предоставляет свои знания совершенно бесплатно, в открытом доступе. А вот если ты хочешь библию почитать - купи. Хочешь свечку поставить - купи. Хочешь водички святой налить - купи бутылку. И ещё не забудь пожертвовать на строительство храма. Лол.
Цитировать
 
 
#5 Доктор Моро 20.11.2015 01:27
Цитирую Здравомыслящий:
Может хватит уже нести эту чушь про "большой взрыв" в массы???!!! Какой канал ни включи, где хоть как-то упоминается Вселенная, галактики и т.д., везде слышишь этот бред про "большой взрыв"... Ничего не было, потом это ничто почему-то вдруг взорвалось и образовалась Вселенная ;) Я понимаю, что это многомиллиардный бизнес для физиков и прочих "учёных" ;) но хватит уже вешать людям лапшу на уши!!!

ПРАВИЛЬНО! Не было никакого "БВ!" Было, есть и будет "Дыхание Брахмы": Вдох-Выдох, Расширение-Сжат ие до опр. Пределов... Вечный круговорот Материи... (См. хотя бы: БАРБАРАШ А.Н. "Жизнь - подарок Вселенной", раздел "Гипотезы о Вселенной")
Цитировать
 
 
#4 Доктор Моро 20.11.2015 01:18
"В принципе, данное сообщение, если оно будет подтверждено, требует внесения определенных, весьма значительных изменений в теорию относительности . Возможно, эти изменения потребуют вернуть в физику понятие эфира". :) Так уже "вернули"! Замечательный учёный из Николаева, ПЁТР ДЕНИСОВИЧ ПРУССОВ, ещё в 1970-е годы начал создавать "Физику Эфира", с безупречной математической базой. В 2004 вышла монография именно с таким названием... Но "учёным" (вернее, "генералам" от совр. науки - правоверным эйнштейнианцам) Истина - глубоко ПОХ!!! А П.Д. Пруссова инквизиторы из РАН и НАНУ негласно определили в число т.н. "фриков" :(
Цитировать
 
 
#3 Здравомыслящий 07.11.2015 16:12
Может хватит уже нести эту чушь про "большой взрыв" в массы???!!! Какой канал ни включи, где хоть как-то упоминается Вселенная, галактики и т.д., везде слышишь этот бред про "большой взрыв"... Ничего не было, потом это ничто почему-то вдруг взорвалось и образовалась Вселенная ;) Я понимаю, что это многомиллиардны й бизнес для физиков и прочих "учёных" ;) но хватит уже вешать людям лапшу на уши!!!
Цитировать
 
 
#2 Виктор 22.02.2015 18:48
Рассуждать об устройстве вселенной понятиями материального мира не корректно, т. к. понятия "РАЗМЕРЫ", "ВРЕМЯ" и т. д., присущи только при наличии материи, а вселенная без привычной нам материи существует по неизвестным нам законам- законам "эфира", наличие которого отвергают подавляющее большинство ученых, т. к. не определились еще что это такое, не доросли.
Цитировать
 
 
#1 ASY-Lviv 29.07.2014 12:01
Мировая физическая мысль смертельно больна коммерцией и поисками мафиозных преимуществ.
Данная статья своей запутанностью и нечёткостью суждений тому доказательство.
Астрофизика последних лет показала, что Солнце внутри пустотело (фото, рентген, июнь 2013 года).
Пятна - прожеги на поверхности нашего светила миллионы лет подтверждают это.
Гравитационный закон притяжения масс планет И.Ньютона фактически оказался в мусорном ведре, однако большая наука продолжает находиться в состоянии молчаливого паралича!
Эксперименты француза Пети с одновременным полётом вращающегося и без вращения металлических шариков (1976г) на более чем 20% расходится с теорией гравитационного взаимодействия И.Ньютона. Почему в статье об этом фундаментальном (для всей науки) противоречии умалчивается?
Научная мафия запуталась - элементарный заряд
продолжает нести свойства неделимости и экспериментальн о доказать обратное всё ещё никому не удалось - кварки в свободном виде принципиально не существуют.... Миллиарды евро
примитивно присвоены клановым интересам и в статье чётко просматривается тенденция их будущего космического роста...Научный ВАЛ не нуждается в талантах!
Цитировать
 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить