Теория на струните

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене
Пространство на Калаби Яу

Теория на струните (наричана по-рядко и струнна теория) е модел от теоретичната физика, която се стреми да обясни всички налични в природата сили и елементарни частици. Нейни градивни елементи са едноизмерни обекти (струни) вместо безизмерни точки (частици) които са основата на стандартния модел от физика на елементарните частици. По тази причина теория на струните е в състояние да разрешава проблеми, възникващи от това че квантовата механика разглежда елементарните частици като точковидни обекти. Очаква се струнната теория да разработи една разумна теория на квантовата гравитация. Нещо повече, предполага се че струнната теория ще може да унифицира известните ни в природата сили: гравитационна, електромагнитна, силно ядрено взаимодействие и слабо ядрено взаимодействие, като ги опише с един набор от уравнения.

Теория на струните разглежда не само едноизмерни струни, но и многоизмерни обекти. Тя предполага съществуването на 10 или 11 измерения на пространство-времето, в противовес на класическите 4 измерения (пространствени – x, y и z, и време t). Основната идея на всички струнни теории е че основните градивни частици на действителността представляват струни със свръхмикроскопични размери (вероятно с дължината на Планк – около 10-35 м), които трептят със специфични резонансни честоти. Така всяка частица трябва да се възприема като микроскопичен едноизмерен трептящ обект, вместо като точка. Този обект може да трепти в различни режими (както струните на китарата могат да възпроизвеждат различни тонове), като всеки режим на трептене се явява различна елементарна частица (електрон, фотон и др.). Струните могат да се делят и да се сливат, което е еквивалент на това частици да поглъщат или излъчват други частици, подобно на ядрените реакции между елементарни частици.

Теория на струните разглежда както отворени струни, които имат две определени крайни точки, така и затворени струни, чиито краища се съединяват. Тези два типа се държат по различен начин, генерирайки два различни спектъра. Така например в повечето струнни теории един от режимите на затворена струна се явява гравитона, а един от режимите на отворена струна е фотона. Тъй като двата края на отворена струна винаги могат да се съединят, то няма теория на струните без затворени струни. Най-ранния модел теория на струните - бозонната, включваща само бозони, описва при достатъчно ниски енергии теория на квантовата гравитация. Този модел обаче, има някои ограничения. Както самото име предполага, спектъра от частици на тази теория обхваща само бозони, частици като фотона, които грубо казано са съставляващи на радиацията (излъчването), но не и на материята, която е съставена от фермиони. Теории на струните, които включват и фермиони са познати като теории на суперструните. Съществуват няколко разновидности на тези теории (виж Теория на суперструните), но всички те представляват гранични случаи на една по-нова теория М-теорията.

Вижте също[редактиране | edit source]