Wyjaśniamy, czym jest teoria strun w fizyce, jej główną hipotezą i jej wariantami. Ponadto kontrowersje wokół jego ograniczeń.
Teoria strun stara się być „teorią wszystkiego”.Czym jest teoria strun?
Teoria strun jest próbą rozwiązania jednej z wielkich zagadek współczesnej fizyki teoretycznej i stworzenia jednoczącej teorii jej różnych dziedzin, czyli „teorii wszystkiego”.
Ta hipoteza naukowa i model fundamentalny zakłada, że znane nam cząstki materialne, takie jakelementy składowe atomu w rzeczywistości są to wibracyjne stany „struny” lub „włókna”.
Teoria strun sugeruje, że czasoprzestrzeń ma o wiele więcej wymiarów, niż możemy dostrzec (jedenaście, żeby być dokładnym). Dlatego podstawowe „struny” mogą wibrować na wiele sposobów we wszystkich tych wymiarach.
Każdemu modowi wibrowania odpowiada podstawowa cząstka: aelektron, foton, a twaróglub dowolna inna cząsteczka modelu standardowego. Jest to teoria, która próbuje uciec od idei cząstki punktowej.
Chociaż ta teoria powstała jako sposób odpowiedzi na sprzeczności i nierozwiązywalne dylematyfizyczny Współcześnie istnieje pięć teorii superstrun. Z każdym z nich wiąże się sposób implementacji modelu strunowego do teorii supersymetrii, która zakłada, że dla każdej cząstki elementarnej istnieje supersymetryczny towarzysz.
Niektóre z tych teorii wariantowych to:
- Teoria strun typu I. Składa się ze strun i D-bran zarówno otwartych, jak i zamkniętych, wibrujących w dziesięciowymiarowej czasoprzestrzeni.
- Teoria strun typu IIA. Składa się z wyjątkowo zamkniętych strun i D-bran wraz z grawitacjami.
- Teoria strun typu IIB. Różni się od typu IIA tym, że jest niechiralny (zachowując parzystość).
- Heterotyczna teoria strun SO. Nazywany również Heterotic-O, oparty na grupie symetrii O.
- Teoria strun heterotycznych E8xE8. Nazywany również Heterotic-E, oparty na wyjątkowej grupie Lie E8.
Kontrowersje dotyczące teorii strun
Pomimo faktu, że teoria strun może w innowacyjny sposób wyjaśnić niektóre z najtrudniejszych zjawisk fizycznych NaturaMa też godne uwagi ograniczenia. Na przykład twój matematyka obowiązuje tylko w przestrzeń–pogoda 11 wymiarów.
Z drugiej strony przewidywania poczynione na podstawie tego modelu nie były wystarczająco konkretne, aby można je było porównać z modelem eksperymentalnym. Dla wielu jest to teoria tak ambitna i wszechstronna, że nie można jej udowodnić ani obalić naukowo, dlatego często zarzuca się jej pseudonauka.