Основе теорије струна

Теорија струна је математичка теорија која покушава да објасни одређене појаве што тренутно није могуће објаснити у стандардном моделу квантне физике.

У основи, теорија струна користи модел једнодимензионалних низова уместо честица квантне физике. Ове жице, величине Планцк дужина (10^-35 м) вибрирају на специфичним резонантним фреквенцијама. Неке новије верзије теорије струна предвиђале су да жице могу имати већу дужину, према горе на готово милиметар, што би значило да су у царству које експерименти могу открити њих. Формуле које произлазе из теорије струна предвиђају више од четири димензије (10 или 11 у најчешћим варијанте, мада једна верзија захтева 26 димензија), али су додатне димензије „увијене“ унутар Планцка дужина.

Поред низа, теорија стрингова садржи и другу врсту фундаменталног објекта која се зове а бране, која може имати много више димензија. У неким сценаријима „браневорлд“, наш универзум је заправо „заглављен“ у унутрашњости тродимензионалне бране (зване 3-бранне).

Теорија струна првобитно је развијена 1970-их у покушају да се објасне неке недоследности са енергетским понашањем хадрона и других основне честице физике.

Као и код већине квантне физике, математика која се примјењује на теорију струна не може се јединствено ријешити. Физичари морају применити теорију пертурбације да би добили низ апроксимативних решења. Таква решења, наравно, укључују претпоставке које могу или не морају бити тачне.

Покретачка нада овог рада је да ће он резултирати „теоријом свега“, укључујући решење проблема квантна гравитацијаи да се помиримо квантна физика са општа релативност, усклађујући на тај начин основне силе физике.

Изворна теорија струна фокусирана је само на честице бозона.

Теорија суперстринга (скраћено за „теорија суперсиметричних низа“) укључује бозоне са другом честицом, фермиони, као и суперсиметрију за моделирање гравитације. Постоји пет независних теорија суперстринга:

• Тип 1
• Тип ИИА
• Тип ИИБ
• Тип ХО
• Упишите ХЕ

М-теорија: Теорија суперстринга, предложена 1995. године, која покушава објединити моделе типа И, типа ИИА, типа ИИБ, типа ХО и типа ХЕ као варијанте истог основног физичког модела.

Једна од последица истраживања теорије струна је спознаја да постоји огроман број могућих теорија конструисан, што је неке довело до питања да ли ће овај приступ икада заиста развити "теорију свега" коју многи истраживачи првобитно надао. Уместо тога, многи истраживачи усвојили су став да описују огроман теоријски низ теоријских структура могућих теоријских структура, од којих многе заправо не описују наш универзум.

Тренутно, теорија стрингова није успешно дала предвиђање, што такође није објашњено алтернативном теоријом. Није ни посебно доказано нити фалсификовано, мада има математичке особине које му дају велику привлачност код многих физичара.

Бројни предложени експерименти могу имати могућност приказивања „стринг ефеката“. Енергија потребна за многе такве експерименте тренутно није могуће добити, мада су неки у реалности у блиској будућности, као што су могућа опажања са црне стране рупе.

Само ће време показати да ли ће теорија струна моћи да заузме доминантно место у науци, мимо надахнућа срца и умова многих физичара.