弦理論的基礎
字符串理論是一種數(shù)學理論,試圖解釋某些目前在量子物理標準模型下無法解釋的現(xiàn)象。
字符串理論的基礎
串理論的核心是使用一維串的模型代替量子物理的粒子。這些串的大小為普朗克長度(10-35m),在特定的諧振頻率下振動。字符串理論的一些**版本預測字符串可能具有更長的長度,**可達近毫米的尺寸,這意味著它們'在實驗可以檢測到它們的領域。字符串理論產生的公式預測超過四個維度(最常見的變體中為10或11,盡管一個版本需要26個維度),但額外維度為"卷曲"在普朗克長度內。
除了字符串之外,字符串理論還包含另一種稱為brane的基本對象,它可以有更多的維度。在一些"braneworld場景中,"我們的宇宙實際上是"卡在"在三維brane(稱為3-brane)內部。
字符串理論最初是在20世紀70年代開發(fā)的,試圖解釋與強子和其他基本物理粒子的能量行為的一些不一致之處。
與許多量子物理學一樣,應用于弦理論的數(shù)學也不能**地解決。物理學家必須應用攝動理論來獲得一系列近似解。當然,這些解決方案包括可能或可能不正確的假設。
這項工作背后的驅動希望是它將產生一個"一切理論,"包括解決量子重力問題,并使量子物理學與廣義相對論相協(xié)調,從而協(xié)調物理學的基本力量。
字符串Th的變體eory
最初的字符串理論只關注波森粒子。
Superstring理論(簡稱"超對稱串理論")將bosons與另一個粒子費米子以及超對稱模型結合起來模擬重力。有五個獨立的上環(huán)理論:
- 類型1
- 類型IIA
- 類型IIB
- 類型HO
- 類型HE
M-Theory籃球小知識:1995年提出的一種超環(huán)理論,它試圖將I型,IIA型,IIB型,HO型和HE型模型合并為同一基本物理模型的變體。
字符串理論研究的一個結果是認識到可以構建大量可能的理論,導致一些人質疑這種方法是否會真正發(fā)展出所有理論"許多研究人員最初希望。相反,許多研究人員認為他們正在描述一個可能的理論結構的巨大串理論景觀,其中許多實際上并沒有描述我們的宇宙。
字符串理論研究
目前,字符串理論尚未成功做出任何預測,這也沒有通過替代理論來解釋。它既沒有具體證明也沒有偽造,盡管它具有數(shù)學特征,給許多物理學家?guī)砹藰O大的吸引力。
許多提出的實驗可能有可能顯示"字符串效應。"許多此類實驗所需的能量目前無法獲得,盡管有些實驗在不久的將來可能存在,例如可能的觀察來自黑洞。
只有時間才能證明弦理論是否能夠在科學中占據主導地位,而不僅僅是激發(fā)許多物理學家的心靈和思想。