スーパーストリングとは何ですか？

Superstrings、またはSuperstring Theoryは、すべての理論と呼ばれることもある物理学のエキサイティングな分野ですです。エインシュタインが宇宙のすべての既知の力を説明できると考えていたとらえどころのない統一の説明であると考えられています。

一般相対性理論は、私たちがかなり大規模に知っているように世界を説明しています。時空は、軌道系、銀河、重力の力を考慮して質量があることによって歪んだ生地として説明しています。しかし、これらの法律は、亜原子粒子が特定の時間における宇宙の正確な位置に関して測定できない量子レベルで壊れます。また、前進するのと同じくらい時間内に動く可能性が高く、同時に2つの場所にあるように見えることさえあります。無限に小さなものの世界はとても奇妙で、科学者は「Quantu」という用語を作り出しました物理学者にとっての問題は、それを説明するために「それを説明する」。

数学的方程式を通じて、粒子を以前にエネルギーの「ポイント」または「小さなボール」と考えていた方法が不正確であることが明らかになりました。これらの小さな物質のビットは、実際には揺れ、振動する弦のように振る舞いました。弦は非常に小さく、物理学者であり支持者であるブライアン・グリーンは、単一の原子が太陽系のサイズである場合、ひもは木のサイズのみであると説明しています。しかし、ストリングスは量子レベルアップからすべての物質を構成します。

弦が振動する方法は、すべての粒子の特定の特性を決定し、uniを例えますスーパーストリングの宇宙交響曲への詩。しかし、数学的異常の理論を取り除くには、6つの余分な次元が必要でした。 6つの余分な寸法は、私たちのスペース内のすべてのポイントで6-Dの形状を丸く形成します。これらの6D形状の内部には、スーパーストリング理論の弦があります。 6つの余分な寸法と3つの寸法は、本当に9つの次元があることを意味していました。 time にもう1つ追加すると、合計は10次元でした。これは驚くべきことでしたが、それは終わりではありませんでした。

1995年、スーパーストリングの異なる理論は、 m-theory 統一されるまで難問を提示しました。唯一のキャッチ？ M理論は、数学的に11次元が必要でした。これは、十分なエネルギーを与えられた弦の新しい絵を提示しました。これにより、ひもが伸びて略して brane と呼ばれる非常に大きな浮遊膜になる可能性があります。ブレーンは異なる寸法特性を持ち、宇宙と同じくらい大きく成長することができます。実際、理論によれば、私たちの宇宙全体が浮かぶブレーンに存在します - - それぞれが独自の平行宇宙をサポートするいくつかのフローティングブレーンの1つ。各ブレーンは、高次元空間またはバルクの1つのスライスを表します。

1970年代の標準モデルは、統一された理論で4つの力のうち3つをすでに統一していますが、重力は3つの量子力と調和することはできませんでした。しかし、スーパーストリングのブレークスルーは、物理学の聖杯をささやき、とらえどころのない重力の力を網羅していました。重力を伝達する原因となる質量のない仮想粒子 - 重力子 - が閉じた文字列として量子レベルで存在する場合、これはスーパーストリングの理論に直接重力リンクを提示します。

理論は、文字列が開いたり閉じていると予測しています。トロリー車が上部ケーブルで電気ラインに取り付けられているように、少なくとも1つのエンドポイントが膜に「取り付けられた」エンドポイントが少なくとも1つあるエンドポイントが1つあります。ストリングスはブレーンを移動できますが、leavできませんそれは、なぜ私たちの次元から物理的に見ることができない、または到達できない理由を説明してください。私たちの体を構成する原子は、3D膜にエンドポイントを取り付けた開いた弦で構成されています。それを見る別の方法は、映画の画面を考慮することです。画面上の人々は3次元のように見えますが、実際に画面から3Dの世界に到達することはできません。私たちが3Dの世界で立ち往生しており、近隣の次元に到達できないように、彼らは2Dの世界で立ち往生しています。科学者はこれを自由度と呼んでいます。

しかし、グラビトンは異なります。エンドポイントが添付されていない閉じた文字列またはループとして、3Dブレーンを逃れて他の寸法に浸透できると理論化されました。これは、重力が他の力よりも何倍弱い理由を説明するでしょう。

しかし、逆が本当だったらどうでしょうか？平行なブレーンの重力が他の力と同じくらい強い場合はどうなりますか？o 私たちの寸法？数学的には、スーパーストリングの理論が再び美しく機能し、最終的に重力の衰弱についてもっともらしい説明を出し、他の3つの力と団結しました。

残っているハードルは1つだけでした。統一理論もビッグバンを説明できるはずです。電車で一緒に旅行する4人の物理学者は、この主題にさりげなく取り組みました。そのうちの1人は、2つのブレーンが衝突した場合はどうなりますか もっともらしい数学的な答えがビッグバンであることが判明した。

スーパーストリングの理論の批判者は、証拠の欠如とそれを提供することの難しさを指摘しています。それはただ美しい数学的な構成ですか？哲学？それとも私たちの世界の真の説明ですか？他の理論は、4つの力すべてを数学的に統一することに近づいていません。しかし、他の寸法が存在することを証明する - フローティングブレーンと平行宇宙 - は主要なスティックでしたg点。

それにもかかわらず、エレガントな理論の信者はそれが証明されたことを望んでおり、科学者は天文学的に大きな弦の観察可能な証拠があるかもしれないことを発見しました。したがって、スーパーストリングの理論は地面を獲得し続けています。最終的に、成功すれば、11次元から平行宇宙まで、渦巻く銀河から量子スープまで、スーパーストリングスは本当にすべての理論である。