بتوقيت الولايات المتحدة في 4 ديسمبر في المساء، وكسر مؤسسة و"جائزة اختراق الفيزياء الأساسية" لهذا العام منحت لالمنظرين سلسلة ثلاثة، تقاسمت 3.0 مليون $. وكان ثلاثة فائزين جوسيف بولشينسكي، أندرو سترومينجر وكامران وفا، تقديرا لاختراق مهم في نظرية الأوتار وأهميته إلى ثقب أسود في الكون.

على الرغم من أن التحقق التجريبي لنظرية الأوتار لم تحصل، ولكن مؤسس اختراق مؤسسة يوري ميلنر وقال: "إن جائزة الفيزياء هي اعتراف من المثقف، وهذا في بعض الأحيان يمكن أن تكون ذات طبيعة مدروس جدا من المشكلة، وليس القضية الوحيدة لإعطاء الناس الجواب. هذا تمييز مهم وجائزة نوبل ".

ما هي نظرية الأوتار؟ نحن نأخذ لك أن تعرف واحدة من النظريات الكبرى في القرن 21 من قبل بعض من الأسئلة التالية.

[1. ما هو نظرية الأوتار؟ ]

تشكل سلاسل ذات بعد واحد في الكون.

المفهوم الأساسي لنظرية الأوتار هو في الواقع بسيط جدا. العودة إلى القديم التفكير اليونان، كان الناس عن هذه المسألة هو ما يشكل؟ إذا كان لنا أن تقسيم شيء إلى أجل غير مسمى، فإننا لن تحصل على معظم الأشياء الأساسية في جزء من ذلك؟ ونحن نعرف الآن أنه إذا فعلنا ذلك، سوف نحصل على الجزيئات والذرات، دون الذرية. ولكن هذا هو نهاية لها؟ المنظرين سلسلة لا أعتقد ذلك. كل ما نعرفه اليوم الابتدائية الجسيمات، مثل الإلكترونات، الكواركات أو النيوترونات، وتتكون من سلسلة. كسلاسل الكمان تهتز بطرق مختلفة للعب في ملاعب مختلفة جزيئات العامة، الابتدائية هو من خلال سلاسل من الدول اهتزاز مختلفة من الإلكترونات أو الكواركات تصبح.

2. الذي جعل نظرية الأوتار [؟ ]

نظرية الأوتار لها تاريخ غير عادي. في عام 1960، غابرييل فينيزيانو تريد أن تعرف سلوك الجسيمات في النواة والنيوترونات والكواركات داخل البروتون الدستور وكيف ملزمة معا. وجد معادلة، وتحديدا في خط مع البيانات السائدة، لكنه لم يكن جيدا له معادلة رياضية بالضبط ما يعنيه ذلك. بعد أن ليونارد سسكيند وهولجر نيلسن، الذي تحليل مفصل للمعادلة رياضية، وجدوا أن المعادلة يمكن أن تصف اهتزاز الأوتار. ولذلك، فإن نظرية الأوتار من القوة النووية القوية هي تماما وجدت دراسة الحادث.

[3 وتر فقط كيف الصغيرة؟ ]

حجم السلسلة.

الأكثر مباشرة من أسلوب المصادقة سلسلة لاستخدام مجهر قوي بما فيه الكفاية لمعرفة ما إذا كان هناك ذرات وتر الداخل. المشكلة هي أن سلسلة صغيرة جدا، حوالي 10 ^ -35 متر، ما هو هذا المفهوم؟ ونحن نعلم أن أجسامنا تتكون من ذرات صغيرة جدا، وإذا كان ذرة تضخيم إلى الكون المرصود كبيرة جدا، في حين يتم تكبير السلسلة أيضا إلى العامل نفسه، ثم السلسلة فقط كبير مثل شجرة. لذلك أردت أن تكون الملاحظة المباشرة السلاسل التي ستكون تحديا كبيرا.

[4 نظرية الأوتار تشير إلى أن مساحة أكثر من ثلاثة الأبعاد؟ ]

الفرميونات اليسار، بوزونات الحق.

في معظم الحالات، قد تسمع هي "نظرية الأوتار". ولكن في الواقع، تم تطوير نظرية الأوتار من نظرية الأوتار البوزونية إلى نظرية الأوتار. ونحن نعلم أن الجسيمات الأولية وتشمل البوزونات (الفوتونات، غلوونس، الخ) والفرميونات (الإلكترونات، الكواركات، الخ). في نظرية الأوتار أقرب يسمى نظرية الأوتار البوزونية، وتشمل فقط البوزونات، ونظرية الأوتار الفائقة (إضافة التناظر الفائق) ليس فقط لشرح بوزونات اهتزاز سلسلة، وأوضح الفرميونات أيضا. نظرية الأوتار البوزونية يعتقدون أن الأبعاد المكانية خمسة وعشرين الأبعاد، يجب أن تكون نظرية الأوتار معقول في الفضاء تسعة الأبعاد. الآن عندما نتحدث عن نظرية الأوتار يشير إلى نظرية الأوتار الفائقة.

[5. ما هي نظرية M-؟ ]

M الناحية النظرية، فإن العلاقة بين نظرية الأوتار الفائقة خمسة وجاذبية فائقة. ( ويكيبيديا)

في عام 1995، مؤتمرا دوليا حول نظرية الأوتار، ويتن في خطابه أظهر ذلك عن طريق إدخال نظرية الأوتار معقدة للغاية عالية الأبعاد، يجب أن يكون هذا (مساحة تسعة الأبعاد) إلى نظرية بسيطة جاذبية فائقة (مساحة عشرة الأبعاد ). في حين رأى المشاركين كان خطابه ذروة الاستنتاجات بالفعل، وقال ويتن:

"أوه، هناك أكثر من شيء."

قبل منتصف 1990s، وجد علماء الفيزياء خمسة نظرية الأوتار مختلفة، ينفصلون عن بعضهم البعض وليس هناك أي اتصال. وأشار إلى أن يتن في المحاضرة الماضية، وجد أن هناك شبكة من ما يسمى ازدواجية بين هذه النماذج. يظهر ازدواجية أن جوهر كل هذه النماذج تعبيرات مختلفة تماما لنفس النظرية الأساسية. سماها هذه النظرية الغامضة "نظرية M". أدى يتن إلى اكتشاف "ثورة الأوتار الفائقة الثانية."

[6. ما هو الفيلم؟ ]

( ويكيبيديا)

نظرية الأوتار الفائقة تسعة الأبعاد، الوحدة الأساسية هي سلاسل ذات بعد واحد. نظرية جاذبية فائقة المعادلة التالية من المنظرين سلسلة في فضاء حل عشر، تم العثور على حل لالأساسي فيلم ثنائي الأبعاد (الغشاء). هذه الأمور ونحن عادة يدعى فيلم P-، مثل ص = وتر فيلم 1، ص = 2 وهكذا سطح الفيلم هو.

[7. ما هو الهدف من نظرية الأوتار هو؟ ]

هدف نظرية الأوتار هو استكمال بدأت نظرية الحقل الموحد آينشتاين. ونحن نعلم أن ميكانيكا الكم والنسبية العامة هي مسرحية ممتازة على المستوى الجزئي والكلي جانبهم، ولكن عندما نحاول دمجها في الوقت سوف يكون هناك الكثير من المشاكل، ونظرية الأوتار هو التوفيق بين هاتين النظريتين، وسوف تكون موحدة معا. نظرية الأوتار يجب أن نفعله هو أننا نفهم وتوحيد المادة والطاقة والمكان والوقت في إطار رياضي، حتى نتمكن من استخدام الوصف النظري من الأشياء في العالم.

[8. ما هو التحدي واجهت نظرية الأوتار الرئيسية هي؟ ]

بينما نظرية الأوتار يمكن وصفها بأنها واحدة من أقوى ومعظم نظرية صعب، لكنه لا يزال يعاني الكثير من الانتقادات، والسبب الرئيسي ليست قادرة على التحقق من التجربة، وإذا كان لا يقترح توقعات قابلة للاختبار، لذلك لا يمكننا التحقق من أنه هو الصحيح أو خطأ. كما تعلمون، نظرية علمية جيدة بالإضافة إلى أن تكون قادرة على تكرار النجاح الذي حققه النظرية القديمة لشرح المشاكل الحالية التي تواجهها، والأهم من ذلك أن يجعل تنبؤات قابلة للاختبار.

[جعلت 9. توقعات نظرية الأوتار ذلك؟ ]

غادر النموذج القياسي من الجسيمات، والتي تم العثور؛ والحق للجسيمات التناظر الفائق، لم يتم العثور عليها. ( DESY)

نظرية الأوتار لديها بعض التوقعات، مثل التناظر الفائق. نظرية التناظر الفائق هي أن كل الجسيمات الأولية لديه حالة تعرف باسم شركاء فائق التناظر من المباراة. كل الفرميونات (مثل الكواركات واللبتونات) بوسون لديه شريك فائق التناظر (مثل الكواركات والسوبر طفل خفيفة للغاية)، وجميع البوزونات (مثل الفوتونات وغلوونس) هي فرميون التناظر الفائق الشركاء (مثل النيوترونات خفيفة للغاية وغلوونس). على الرغم من أن مصادم هادرون الكبير (LHC) لا يمكن الكشف عنها مباشرة وتر (لأن صغيرة جدا، LHC أقل بكثير من الطاقة اللازمة)، ولكن LHC يمكن الكشف عن هذه الجسيمات بشكل فائق. إذا تم العثور على هذه الجسيمات، على الرغم من أنها لا يمكن أن تثبت مباشرة نظرية الأوتار هو الحق، ولكن على الأقل علينا أن نثبت على الطريق.

10. ما هي مساهمة [ثلاثة فائزين هم؟ ]

نظرية الأوتار كنظرية من كل شيء، واحدة من أقوى المرشحين، I أراد الطبيعي لاستخدامه في جميع الجوانب، مثل الثقوب السوداء وعلم الكونيات. جوسيف بولشينسكي، أندرو سترومينجر وكامران وفا الحصول على هذه الجائزة بسبب حللت جحورهم السوداء من وجهة نظر نظرية الأوتار. في "من أين المعلومات الوقوع في حفرة سوداء تذهب؟ واحدة من الكتاب، "المادة التي ذكرتها السوداء مفارقة ثقب جدار الحماية، وأوراق مفارقة المنشورة Polchinski. في وقت مبكر من عام 1996، عندما Strominger وفافا ثم حسابها باستخدام الكون من ثقب أسود في نظرية الأوتار، والنتيجة تؤكد نتيجة هوكينغ. Strominger وهوكينج كما عملت معا نشرت مؤخرا ورقة ذات الصلة على نظرية الثقب الأسود من الفراء.

أمل أنه من خلال بعض المشاكل أعلاه، القارئ قادرا على نظرية الأوتار لديه معرفة جدا للمبتدئين، إذا أردت أن تفهم أن هناك العديد من الكتب العلمية الشعبية مقدمة نظرية الأوتار، مثل "سلاسل الكونية" و "نظرية الأوتار: استكشاف الزمان والمكان أصل الكون "، وهلم جرا. إذا القراء الفيزياء، يمكنك أن تقرأ ويتن نشرت في نوفمبر 2015 المادة: "في نظرية الأوتار، يجب أن علماء الفيزياء يعرفون شيئا؟ "[المرجع 1].

مراجع

[1]