साधाराणका लागि Superstring सिद्धान्त लोकप्रिय भाषा

तार - Superstring सिद्धान्त, लोकप्रिय भाषामा, ऊर्जा को कम्पन किसिमहरु को एक सेट रूपमा ब्रह्माण्डको छ। तिनीहरूले प्रकृति को आधार हो। branes - परिकल्पना अन्य तत्व वर्णन गर्दछ। हाम्रो संसारमा सबै पदार्थ तार र branes को कंपन हुन्छन्। को सिद्धान्त को एक प्राकृतिक नतिजा गुरुत्वाकर्षण को विवरण छ। वैज्ञानिकहरु यो अन्य अन्तरक्रियामा संग गुरुत्वाकर्षण को एकीकरण गर्न प्रमुख समावेश विश्वास किन छ।

अवधारणा विकास गरिएको छ

को एकीकृत क्षेत्र को सिद्धान्त, superstring सिद्धान्त - विशुद्ध गणितीय। सबै भौतिक अवधारणाहरु जस्तै, यो एक निश्चित तरिका मा व्याख्या गर्न सकिन्छ कि समीकरण मा आधारित छ।

आज, कुनै एक यो सिद्धान्त अन्तिम संस्करण कस्तो हुनेछ ठ्याक्कै थाह छ। वैज्ञानिकहरु यसको साधारण तत्व को एक बरु अस्पष्ट विचार छ, तर (पनि खण्डन हुनत) कुनै एक अझै अन्तिम समीकरण संग superstring सिद्धान्त र प्रयोग सबै अझै यसलाई पुष्टि गर्न सकेको छैन फसेको थियो आएको छ। Physicists समीकरण को एक सरल संस्करण बनाएको छ, तर हालसम्म यो एकदम ब्रह्माण्ड वर्णन गर्दैन।

शुरुआती लागि Superstring सिद्धान्त

पाँच प्रमुख विचार मा परिकल्पना मा।

1. Superstring सिद्धान्त भन्ने हाम्रो संसारको सबै वस्तुहरू माथि ऊर्जा र झिल्ली को किसिमहरु कम्पन को छन् भविष्यवाणी गर्छ।
2. त्यो मिलाप गर्न खोज्छ सामान्य सापेक्षता (गुरुत्वाकर्षण) क्वांटम भौतिक संग।
3. Superstring सिद्धान्त ब्रह्माण्डको को मौलिक सेना सबै एकीकृत हुनेछ।
4. यो परिकल्पना नयाँ जडान, supersymmetry, कण, bosons र fermions दुई मौलिक विभिन्न प्रकारका बीच भविष्यवाणी गर्छ।
5. अवधारणा थप, ब्रह्माण्डको को सामान्यतया unobservable आयामका एक नम्बर वर्णन गर्दछ।

तार र branes

तार - को सिद्धान्त 1970 मा खडा हुँदा त्यो ऊर्जा किसिमहरु 1-आयामी वस्तुहरु छलफल गरेका थिए। "एक-आयामी" शब्द स्ट्रिङ गर्न विरोध रूपमा एउटा मात्र आयाम, लम्बाइ, छ भन्ने संकेत गर्छ, उदाहरणका लागि, एक लम्बाइ र उचाइ छ जो एक वर्ग।

यी superstring सिद्धान्त दुई प्रकार मा विभाजन - बन्द र खुला। जबकि बन्द स्ट्रिङ कुनै खुला समाप्त एक पाश छ स्ट्रिङ खुला, प्रत्येक अन्य संग सम्पर्क नभएका सुझाव छ। फलस्वरूप, यो यी तार, पहिलो प्रकार भनिन्छ तार, अन्तरक्रियामा 5 आधारभूत प्रकार उजागर कि फेला परेन।

अन्तरक्रियामा जडान र आफ्नो सुझाव साझेदारी गर्न तार क्षमता आधारित छन्। खुला तार को अन्त्य बन्द गठन गर्ने सँगै आउन सक्नुहुन्छ देखि, यो एक looped स्ट्रिङ सहित छैन, superstrings एक सिद्धान्त निर्माण गर्न असम्भव छ।

बन्द तार गुरुत्वाकर्षण वर्णन सक्ने भौतिक विश्वास छन् गुण रूपमा यो महत्त्वपूर्ण साबित भयो। अर्को शब्दमा, वैज्ञानिकहरू, को superstring सिद्धान्त भनेर बुझे सट्टा आफ्नो व्यवहार र गुरुत्वाकर्षण को शक्ति वर्णन गर्न सक्नुहुन्छ कुरा कणहरु व्याख्या को।

वर्ष पछि यो पत्ता थियो, तार, र सिद्धान्त अन्य आवश्यक तत्व बाहेक। तिनीहरूले पानाहरू वा brane रूपमा मानिन्छ गर्न सकिन्छ। तार तिनीहरूलाई एक वा दुवै पक्ष संलग्न गर्न सकिन्छ।

क्वांटम गुरुत्वाकर्षण

सापेक्षता (GR) र क्वांटम को सामान्य सिद्धान्त: आधुनिक भौतिक दुई मुख्य वैज्ञानिक व्यवस्था छ। तिनीहरूले विज्ञान को एक पूर्ण बिभिन्न क्षेत्र प्रतिनिधित्व गर्छ। प्राकृतिक र GTR को tiniest कणहरु संग क्वांटम भौतिक सम्झौताहरू, नियम, ग्रह, आकाशगंगाओं मात्रा को प्रकृति र सारा रूपमा ब्रह्माण्डको वर्णन गर्दछ। भनी संयोजन गर्ने प्रयास Hypotheses, क्वांटम गुरुत्वाकर्षण को सिद्धान्त भनिन्छ। सबैभन्दा यी होनहार अब स्ट्रिङ हो।

बन्द मुद्दा गुरुत्वाकर्षण को व्यवहार अनुरूप। विशेष तिनीहरूले वस्तुहरु बीच गुरुत्वाकर्षण परिवहन गुण Graviton कण अधिकार।

सामेल हुँदै सेना

एक मा -, विद्युत चुम्बकीय बलियो र कमजोर आणविक शक्तिहरू, र गुरुत्वाकर्षण - स्ट्रिङ सिद्धान्त चार शक्तिहरू एकताबद्ध गर्ने प्रयासहरू। हाम्रो संसारमा, तिनीहरू चार विभिन्न घटना रूपमा प्रकट, तर स्ट्रिङ सिद्धान्तकारहरु त्यहाँ ऊर्जा अविश्वसनीय उच्च स्तर थिए जब प्रारम्भिक ब्रह्माण्ड मा, यी शक्तिहरू सबै प्रत्येक अन्य अन्तरक्रिया, तार द्वारा वर्णन गरिएको भन्ने विश्वास गर्छन्।

supersymmetry

bosons र fermions: ब्रह्माण्डको सबै कणहरु दुई प्रकार मा विभाजित गर्न सकिन्छ। स्ट्रिङ सिद्धान्त त्यहाँ एक supersymmetry रूपमा जानिन्छ, तिनीहरूलाई बीच सम्बन्ध छ भनेर भविष्यवाणी गर्छ। प्रत्येक boson र fermion लागि supersymmetry प्रत्येक fermion लागि अवस्थित हुनुपर्दछ भने - boson। दुर्भाग्यवश experimentally यस्तो कणहरु को अस्तित्व पुष्टि छैन।

Supersymmetry शारीरिक समीकरण को तत्व बीच एक गणितीय सम्बन्ध छ। त्यो भौतिक एक फरक क्षेत्रमा फेला परेन र यसको आवेदन (वा superstring सिद्धान्त लोकप्रिय भाषामा) supersymmetry स्ट्रिङ को सिद्धान्त को पुन: नामाकरण गर्न नेतृत्व मध्य 1970 का मा।

supersymmetry को लाभ को एक यो निकै केही चर हटाउन अनुमति दिने, समीकरण सरल छ। supersymmetry बिना समीकरण जस्तै अनन्त मूल्य र काल्पनिक रूपमा शारीरिक विरोधाभास, नेतृत्व ऊर्जा स्तर।

वैज्ञानिकहरूले supersymmetry द्वारा भविष्यवाणी एक कण अवलोकन छैन हुनाले यसलाई अझै पनि एक परिकल्पना छ। धेरै physicists विश्वास छ कि यो कारण - आइनस्टाइनका समीकरण E = mc ² को ज्ञात वजन संग सम्बन्धित छ जो एक महत्वपूर्ण ऊर्जा, रकम लागि ^{आवश्यकता।} यो तल cooled छ रूपमा यी कणहरु प्रारम्भिक ब्रह्माण्ड मा अवस्थित गर्न सक्नुहुन्छ, तर, र बिग बैंग, ऊर्जा प्रसार पछि, यी कणहरु कम ऊर्जा स्तर गर्न उत्प्रेरित हुन्छन्।

अर्को शब्दमा, को तार कम कम्पन तिनीहरूलाई तत्व गरे जो, हराएको ऊर्जा उच्च रूपमा ऊर्जा कणहरु भाइब्रेट।

अनुसन्धानकर्ताहरूले कि आशा Astronomical अवलोकन वा प्रयोग कण गतिवर्धकपरिवर्तनगरियो संग उच्च ऊर्जा संग supersymmetric तत्व केही पहिचान, पुष्टि सिद्धान्त।

थप माप

स्ट्रिङ सिद्धान्त अन्य गणितीय परिणाम यो संसारमा, माप को संख्या भन्दा तीन ठूलो छ अर्थमा बनाउँछ भन्ने छ। हाल, यो दुई व्याख्या छन्:

1. थप माप (छ ती) जो कहिल्यै सफल हुनेछ बुझ्ने गर्न अविश्वसनीय सानो आकार compactified, स्ट्रिङ सिद्धान्त को शब्दावली मा जोडेको छ, वा।
2. हामी 3-आयामी brane मा फँस थिए, र अन्य आयाम यसलाई बाहिर विस्तार र हामीलाई उपलब्ध छन्।

सिद्धान्तकारहरु बीच अनुसन्धान को एक महत्वपूर्ण क्षेत्र यी अतिरिक्त स्थितिहरू हाम्रो आफ्नै लिङ्क हुन सक्छ कसरी को गणितीय मोडेलिंग छ। हाल परिणाम वैज्ञानिकहरूले चाँडै यी अतिरिक्त आयाम (तिनीहरूले अवस्थित भने) आगामी प्रयोग तिनीहरूले ठूलो पहिले अपेक्षा गरेको भन्दा बढी हुन सक्छ रूपमा पत्ता लगाउन सक्षम हुने भविष्यवाणी।

उद्देश्य को समझ

superstrings अनुसन्धान वैज्ञानिकहरू द्वारा मांग उद्देश्य - "सबै को सिद्धान्त", आधारभूत तहमा सबै भौतिक वास्तविकता वर्णन एकल शारीरिक परिकल्पना अर्थात् ... सफल भने, यो ब्रह्माण्ड को संरचना सम्बन्धमा धेरै प्रश्नहरू स्पष्ट सकेन।

कुरा र ठूलो को व्याख्या

एक आधुनिक अनुसन्धान को मुख्य कार्यहरू को - वास्तविक कणहरु समाधान को लागि खोज।

स्ट्रिङ सिद्धान्त जस्तै hadrons, को तार को विभिन्न उच्च vibrational अमेरिका रूपमा कणहरु व्याख्या गर्ने अवधारणा रूपमा थाले। अधिकांश आधुनिक योगों मा, कुरा, हाम्रो ब्रह्माण्ड अवलोकन कम ऊर्जा संग तार र branes को कम्पन को परिणाम हो। को कंपन थप उच्च ऊर्जा कणहरु, अब हाम्रो संसारमा जो अवस्थित छैन उत्पन्न।

यी को जन प्राथमिक कण को तार र branes थप आयाम मा र्याप compactified कसरी देखाउनुभएको छ। उदाहरणका लागि, एक सरल, एक डोनट को आकार मा तिनीहरूले जोडेको गर्दा स्ट्रिङ टोरस गणितज्ञ र physicists भनिन्छ दुई तरिकामा यो फारम र्याप गर्न सक्नुहुन्छ:

• को टोरस को केन्द्र मार्फत छोटो पाश;
• को टोरस सम्पूर्ण बाहिरी घेरा वरिपरि लामो पाश।

गंभीर - छोटो पाश उज्यालो कण, र सबै भन्दा छ। तपाईं र्याप जब toroidal वरिपरि स्ट्रिङ फरक जनता नयाँ तत्व को गठन नाप्ने compactified।

छोटकरीमा र स्पष्ट सिद्धान्त Superstring, बस र elegantly ठूलो मा संक्रमण लम्बाई बताउँछन्। संक्षिप्त मापन धेरै कठिन टोरस छ, तर सिद्धान्त मा पनि काम।

यो कर्ड दुई फरक ठूलो साथ अन्य कण मा हुनेछ जो, एकै समयमा निर्देशन मा टोरस wraps कि कल्पना गर्न गाह्रो छ हुनत यो पनि सम्भव छ। Branes पनि अझ अवसर सिर्जना गर्ने, अतिरिक्त आयाम र्याप गर्न सक्नुहुन्छ।

ठाउँ र समय को परिभाषा

तिनीहरूलाई प्रविधि विकास हालको स्तरमा unobservable बनाउने, मापन संक्षिप्त को सिद्धान्त superstring थुप्रै संस्करण मा।

वर्तमान मा यो स्ट्रिङ सिद्धान्त ठाउँ र समय आइंस्टीन गरे भन्दा को मौलिक प्रकृति व्याख्या सक्छ कि छैन स्पष्ट छ। यो आयाम छैन तार र स्वतन्त्र वास्तविक अर्थमा को अन्तरक्रिया गर्न पृष्ठभूमि हो।

हामी सबै स्ट्रिङ अन्तरक्रियामा को कुल रकम एक व्युत्पन्न रूपमा ठाउँ-समय पेश्की सम्बन्धी, पूर्ण अंतिम रूप छैन, एक विवरण प्रस्ताव।

यो दृष्टिकोण यो प्रणाली को आलोचना गर्न नेतृत्व छ भनेर केही physicists को विचार पूरा गर्दैन। ठाउँ र समय परिमाणीकरण प्रयोग गरेर सुरूवात बिन्दु रूपमा पाश क्वांटम गुरुत्वाकर्षण को प्रतिस्पर्धी सिद्धान्त। केही अन्ततः यो नै मूल परिकल्पना सबै मात्र फरक दृष्टिकोण हुनेछ भन्ने विश्वास गर्छन्।

गुरुत्वाकर्षण को परिमाणीकरण

यो परिकल्पना को मुख्य उपलब्धि, यदि पुष्टि, गुरुत्वाकर्षण को एक क्वांटम सिद्धान्त हुनेछ। वर्तमान विवरण गुरुत्वाकर्षण को सामान्य सापेक्षता मा संग क्वांटम भौतिक असंगत छ। पछिल्लो एक अत्यन्तै सानो मात्रा मा ब्रह्माण्डको अन्वेषण गर्न प्रयास गर्दा, साना कणहरु को व्यवहार मा प्रतिबन्ध imposing विरोधाभास गर्न जान्छ।

सेना को एकीकरण

गुरुत्वाकर्षण, विद्युत चुम्बकीय, कमजोर र बलियो आणविक अन्तरक्रियामा: अहिले, physicists चार आधारभूत सेना जानिन्छ। स्ट्रिङ सिद्धान्त बाट यो सबै तिनीहरूले एकै को manifestations थिए implies।

यो परिकल्पना अनुसार, प्रारम्भिक ब्रह्माण्ड ठूलो धमाका पछि cooled, यो एक अन्तरक्रिया आज विभिन्न अपरेटिङ विभाजित भएको थियो।

उच्च ऊर्जा संग प्रयोग हुनत यी प्रयोग टाढा वर्तमान प्रविधि विकास परे छन् कहिल्यै हामीलाई यी शक्तिहरू संघ फेला पार्न, अनुमति दिन्छ।

पाँच विकल्प

1984 मा क्रान्तिको superstring पछि, विकास एक feverish गति मा भयो। फलस्वरूप, सट्टा एक अवधारणा पाँच गरिएका, प्रकार म, IIa, भारतीय बैंकर संस्थान, ho, उहाँले प्रत्येक जो लगभग पूर्ण हाम्रो संसार वर्णन छ भनिन्छ, तर अन्तमा।

भौतिक, साँचो विश्वव्यापी सूत्र फेला को आशामा स्ट्रिङ सिद्धान्त को संस्करण छोएर, आत्म-पर्याप्त 5 फरक भिन्न सिर्जना गरियो। उनको गुण केही संसारको भौतिक वास्तविकता, अरूलाई सत्य थिए प्रतिबिम्बित।

एम-सिद्धान्त

1995 मा एक सम्मेलन मा, भौतिक एडवर्ड विट्टन पाँचवटा hypotheses एक बोल्ड समाधान प्रस्तावित। duality को हाल खोज आधारित तिनीहरू सबै विट्टन एम भनिन्छ superstrings को सिद्धान्त एकल व्यापक अवधारणा को विशेष अवस्थामा हुन्छन्। एक प्रमुख अवधारणाहरु यो brane भयो (झिल्ली को संक्षिप्त), आधारभूत वस्तुहरू एक भन्दा बढी परिमाण भएको। लेखक छैन जो हालसम्म पूर्ण संस्करण, प्रस्ताव गरेको छ छैन तापनि superstrings को एम सिद्धान्त छोटकरीमा निम्न सुविधाहरू हुन्छन्:

• 11-आयाम (10 प्लस 1 स्थानिक अस्थायी आयाम);
• duality, जो एउटै शारीरिक वास्तविकता व्याख्या पाँच सिद्धान्त नेतृत्व;
• branes - तार, 1 भन्दा बढी मापन संग।

छानबिन

फलस्वरूप, बरु एक को वहाँ 10 ⁵⁰⁰ निर्णय थियो। केही physicists लागि यो अरूलाई यो हाम्रो उपस्थिति संग ब्रह्माण्डको को गुण बताउँछन् जो anthropic सिद्धान्त, लिए गर्दा, संकट को कारण थियो। यो सिद्धान्तकारहरु को superstring सिद्धान्त नेभिगेट गर्न अर्को बाटो पाउनुहुनेछ गर्दा अपेक्षित गर्न रहनेछ।

केही व्याख्याहरु हाम्रो संसार केवल एक छैन भन्छन्। सबैभन्दा मूल संस्करण केही जो हाम्रो आफ्नै सही प्रतिहरू समावेश universes, को असीमित संख्या को अस्तित्व अनुमति दिन्छ।

आइन्स्टाइन गरेको सिद्धान्त एक न्यून पारिएको ठाउँ, एक वोर्महोल Name वा आइन्स्टाइन-Rosen र पुल भनिन्छ जो अस्तित्व भविष्यवाणी गर्छ। यस मामला मा दुई रिमोट साइट छोटो खण्डमा सम्बन्धित। Superstring सिद्धान्त छैन भनेर मात्र, तर पनि समानान्तर दुनिया को रिमोट अंक को जडान गर्न अनुमति दिन्छ। तपाईं पनि भौतिक विभिन्न व्यवस्था संग universes बीच सिफ्ट गर्न सक्नुहुन्छ। तर, सम्भवतः विकल्प, गुरुत्वाकर्षण को क्वांटम सिद्धान्त आफ्नो अस्तित्व असम्भव बनाउन हुनेछ जब।

धेरै physicists को holographic सिद्धान्त, सबै जानकारी मात्रा ठाउँ मा निहित गर्दा सतहमा लिपिबद्ध जानकारी गर्न पत्राचार, शक्ति किसिमहरु को अवधारणा को गहिरा समझ अनुमति दिन्छ विश्वास गर्छन्।

केही superstring सिद्धान्त तिनीहरूलाई मार्फत एउटा यात्रा हुन सक्छ परिणामस्वरूप, समय को धेरै माप अनुमति दिन्छ भन्ने विश्वास गर्छन्।

साथै, परिकल्पना को रूपरेखा कुन ब्रह्माण्ड दुई branes बीच एक टकराव को परिणाम थियो र सिर्जना र विनाश पटक-पटक चक्र मार्फत जान्छ अनुसार त्यहाँ बिग बैंग मोडेल लागि वैकल्पिक छ।

ब्रह्माण्डको को परम भाग्य सधैं physicists कब्जा भएको छ, र स्ट्रिङ सिद्धान्त अन्तिम संस्करण कुरा र cosmological स्थिर को घनत्व निर्धारण मदत गर्न सक्छ। यी मान बुझेर cosmologists ब्रह्माण्डको सम्म कम हुनेछ कि निर्धारण गर्न सक्षम, यो explodes सम्म, सबै फेरि सुरु हुनेछ।

कुनै एक को नतिजा थाह , वैज्ञानिक सिद्धान्त रूपमा लामो यो विकास गरिने छैन र परीक्षण गरे। आइन्स्टाइन, यो आणविक हतियार को उद्भव नेतृत्व गर्नेछ भन्ने आशा ^{थिएन,} यो E = mc ² समीकरण लेखन। क्वांटम भौतिक को निर्माताहरू यो लेजर र ट्रांजस्टर लागि आधार हुनेछ भन्ने थाह थिएन। र हुनत यो अझै ज्ञात छैन के त्यस्तो विशुद्ध सैद्धान्तिक अवधारणा, पक्कै पनि असाधारण कुरा प्राप्त हुनेछ इतिहास शो।

यो परिकल्पना थप जानकारीको लागि पुस्तक Endryu Tsimmermana पाउन सकिन्छ "साधाराणका लागि सुपर स्ट्रिङ सिद्धान्त।"