Quark-String-Theorie. Was sagt die Stringtheorie in einfachen Worten aus? Stringtheorie - wer entdeckte

Hast du jemals gedacht, dass das Universum wie ein Cello ist? Richtig, es kam nicht. Denn das Universum ist nicht wie ein Cello. Aber das bedeutet nicht, dass sie keine Saiten hat. Natürlich ähneln die Saiten des Universums kaum denen, die wir uns vorstellen. In der Stringtheorie sind sie unglaublich kleine, vibrierende Energiefäden. Diese Fäden sind eher wie winzige "Gummibänder", die sich in jeder Hinsicht winden, dehnen und schrumpfen können. All dies bedeutet jedoch nicht, dass die Symphonie des Universums nicht auf ihnen „gespielt“ werden kann, denn laut Stringtheoretikern besteht alles, was existiert, aus diesen „Fäden“.

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Physik Kontroverse

In der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts schien es den Physikern, dass in ihrer Wissenschaft nichts Ernsthaftes mehr zu entdecken sei. klassische Physik glaubte, dass ernsthafte Probleme es war nichts mehr darin, und die gesamte Struktur der Welt sah aus wie eine perfekt abgestimmte und vorhersehbare Maschine. Der Ärger geschah wie üblich wegen Unsinn - einer der kleinen "Wolken", die noch am klaren, verständlichen Himmel der Wissenschaft blieben. Nämlich bei der Berechnung der Strahlungsenergie eines vollständig schwarzen Körpers (eines hypothetischen Körpers, der bei jeder Temperatur die auf ihn einfallende Strahlung unabhängig von der Wellenlänge vollständig absorbiert). Berechnungen ergaben, dass die gesamte Strahlungsenergie eines absolut schwarzen Körpers unendlich groß sein sollte. Um eine solche offensichtliche Absurdität zu vermeiden, schlug der deutsche Wissenschaftler Max Planck dies im Jahr 1900 vor sichtbares Licht, Röntgenstrahlen und andere elektromagnetische Wellen können nur von bestimmten diskreten Energieportionen ausgesandt werden, die er Quanten nannte. Mit ihrer Hilfe konnte das besondere Problem eines vollständig schwarzen Körpers gelöst werden. Allerdings die Folgen Quantenhypothese für den Determinismus waren noch nicht verwirklicht. Bis 1926 ein anderer deutscher Wissenschaftler, Werner Heisenberg, die berühmte Unschärferelation formulierte.

Ihre Essenz läuft darauf hinaus, dass entgegen allen vorher verbreiteten Aussagen die Natur unsere Fähigkeit, die Zukunft vorherzusagen, einschränkt physikalische Gesetze. Natürlich sprechen wir über die Zukunft und die Gegenwart. subatomare Partikel. Es stellte sich heraus, dass sie sich völlig anders verhalten als alle anderen Dinge im Makrokosmos um uns herum. Auf der subatomaren Ebene wird das Raumgefüge uneben und chaotisch. Die Welt der winzigen Teilchen ist so turbulent und unverständlich, dass sie widerspricht gesunder Menschenverstand. Raum und Zeit sind darin so verdreht und verflochten, dass es keine gewöhnlichen Konzepte von links und rechts, oben und unten und sogar davor und danach gibt. Es gibt keine Möglichkeit, mit Sicherheit zu sagen, an welchem Punkt im Raum dies der Fall ist dieser Moment dieses oder jenes Teilchen, und was ist der Moment seines Impulses. In vielen Bereichen der Raumzeit besteht nur eine gewisse Wahrscheinlichkeit, ein Teilchen zu finden. Teilchen auf subatomarer Ebene scheinen über den Weltraum "verschmiert" zu sein. Außerdem ist der „Status“ der Teilchen selbst nicht definiert: In einigen Fällen verhalten sie sich wie Wellen, in anderen weisen sie die Eigenschaften von Teilchen auf. Das nennen Physiker Welle-Teilchen-Dualismus. Quantenmechanik.

Ebenen der Struktur der Welt: 1. Makroskopische Ebene - Substanz
2. Molekulare Ebene 3. Atomare Ebene - Protonen, Neutronen und Elektronen
4. Subatomare Ebene – Elektron 5. Subatomare Ebene – Quarks 6. String-Ebene
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In der Allgemeinen Relativitätstheorie, wie in einem Zustand mit entgegengesetzten Gesetzen, liegen die Dinge grundlegend anders. Der Raum scheint wie ein Trampolin zu sein – ein glattes Gewebe, das von Objekten mit Masse gebogen und gedehnt werden kann. Sie erzeugen Verformungen der Raumzeit – was wir als Schwerkraft erleben. Unnötig zu erwähnen, dass die kohärente, korrekte und vorhersagbare Allgemeine Relativitätstheorie in unlösbarem Konflikt mit dem "verrückten Hooligan" steht - Quantenmechanik, und folglich kann sich der Makrokosmos nicht mit dem Mikrokosmos "versöhnen". Hier kommt die Stringtheorie ins Spiel.

©John Stembridge/Atlas of Lie Groups Project

Theorie von allem

Die Stringtheorie verkörpert den Traum aller Physiker, beide grundlegend zu vereinen widersprüchlich Freund der Allgemeinen Relativitätstheorie und der Quantenmechanik, ein Traum, der den größten „Zigeuner und Vagabunden“ Albert Einstein bis ans Ende seiner Tage verfolgte.

Viele Wissenschaftler glauben, dass alles, vom exquisiten Tanz der Galaxien bis zum frenetischen Tanz der subatomaren Teilchen, letztlich durch nur einen Grundton erklärt werden kann physikalisches Prinzip. Vielleicht sogar ein einziges Gesetz, das alle Arten von Energie, Teilchen und Wechselwirkungen in einer eleganten Formel vereint.

Die Allgemeine Relativitätstheorie beschreibt eine der berühmtesten Kräfte im Universum – die Schwerkraft. Die Quantenmechanik beschreibt drei weitere Kräfte: die starke Kernkraft, die Protonen und Neutronen in Atomen zusammenhält, den Elektromagnetismus, und die schwache Kraft, die daran beteiligt ist radioaktiver Zerfall. Jedes Ereignis im Universum, von der Ionisierung eines Atoms bis zur Geburt eines Sterns, wird durch die Wechselwirkungen der Materie durch diese vier Kräfte beschrieben. Mit Hilfe die komplexeste Mathematik gelungen zu zeigen, dass die elektromagnetischen und schwachen Wechselwirkungen haben gemeinsame Natur, die sie zu einem einzigen elektroschwachen kombinieren. Anschließend wurde ihnen die starke nukleare Wechselwirkung hinzugefügt - aber die Schwerkraft tritt ihnen in keiner Weise bei. Die Stringtheorie ist einer der ernsthaftesten Kandidaten für die Verbindung aller vier Kräfte und damit für die Erfassung aller Phänomene im Universum – nicht umsonst wird sie auch „Theory of Everything“ genannt.

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Am Anfang war ein Mythos

Noch sind nicht alle Physiker von der Stringtheorie begeistert. Und in der Morgendämmerung seines Erscheinens schien es unendlich weit von der Realität entfernt zu sein. Schon ihre Geburt ist eine Legende.

In den späten 1960er Jahren suchte ein junger italienischer theoretischer Physiker, Gabriele Veneziano, nach Gleichungen, die die starken Kernkräfte erklären könnten, den extrem starken „Kleber“, der die Atomkerne zusammenhält, indem er Protonen und Neutronen aneinander bindet. Der Legende nach stieß er einst auf ein verstaubtes Buch über die Geschichte der Mathematik, in dem er eine 200 Jahre alte Gleichung fand, die erstmals vom Schweizer Mathematiker Leonhard Euler geschrieben worden war. Stellen Sie sich Venezianos Überraschung vor, als er entdeckte, dass die Euler-Gleichung, die lange Zeit nicht mehr als eine mathematische Kuriosität betrachtet, beschreibt diese starke Wechselwirkung.

Wie war es wirklich? Die Gleichung ist wahrscheinlich das Ergebnis Jahre Arbeit von Veneziano, und der Fall half nur, den ersten Schritt zur Entdeckung der Stringtheorie zu tun. Euler-Gleichung, auf wundersame Weise Die Erklärung der starken Wechselwirkung hat ein neues Leben erhalten.

Am Ende erregte es die Aufmerksamkeit eines jungen amerikanischen theoretischen Physikers, Leonard Susskind, der sah, dass die Formel in erster Linie Teilchen beschrieb, die keine hatten Interne Struktur und vibrieren könnte. Diese Teilchen verhielten sich so, dass sie nicht einfach nur Punktteilchen sein konnten. Susskind verstand – die Formel beschreibt einen Faden, der wie ein Gummiband ist. Sie konnte sich nicht nur dehnen und schrumpfen, sondern auch oszillieren, sich winden. Nach der Beschreibung seiner Entdeckung stellte Susskind die revolutionäre Idee der Saiten vor.

Leider nahm die überwältigende Mehrheit seiner Kollegen die Theorie eher kühl auf.

Standardmodell

Zu dieser Zeit stellte die Mainstream-Wissenschaft Teilchen als Punkte dar, nicht als Fäden. Seit Jahren untersuchen Physiker das Verhalten subatomarer Teilchen, lassen sie mit hoher Geschwindigkeit kollidieren und untersuchen die Folgen dieser Kollisionen. Es stellte sich heraus, dass das Universum viel reicher ist, als man sich vorstellen kann. Es war eine echte Bevölkerungsexplosion» Elementarteilchen. Doktoranden physische Universitäten rannten durch die Korridore und riefen, dass sie geöffnet hätten neues Teilchen, - es gab nicht einmal genug Buchstaben, um sie zu bezeichnen.

Aber leider konnten Wissenschaftler in der "Entbindungsklinik" neuer Teilchen keine Antwort auf die Frage finden - warum gibt es so viele von ihnen und woher kommen sie?

Das veranlasste Physiker zu einer ungewöhnlichen und verblüffenden Vorhersage: Sie erkannten, dass sich die in der Natur wirkenden Kräfte auch mit Teilchen erklären lassen. Das heißt, es gibt Materieteilchen und Teilchenträger von Wechselwirkungen. Dies ist zum Beispiel ein Photon - ein Lichtteilchen. Je mehr dieser Teilchen-Träger - die gleichen Photonen, die durch Materieteilchen ausgetauscht werden, die helleres Licht. Wissenschaftler haben vorhergesagt, dass dieser besondere Austausch von Trägerteilchen nichts anderes ist als das, was wir als Kraft wahrnehmen. Dies wurde durch Experimente bestätigt. Damit sind die Physiker Einsteins Traum vom Zusammenschluss ein Stück näher gekommen.

Wissenschaftler glauben, dass, wenn wir zum Moment unmittelbar danach vorspulen Urknall, als das Universum Billionen Grad heißer war, Teilchen, die Elektromagnetismus tragen und schwache Interaktion werden ununterscheidbar und vereinen sich zu einer einzigen Kraft namens Elektroschwach. Und wenn wir noch weiter in der Zeit zurückgehen, dann würde sich die elektroschwache Wechselwirkung mit der starken zu einer totalen „Superkraft“ verbinden.

Obwohl all dies noch auf seinen Beweis wartet, hat die Quantenmechanik plötzlich erklärt, wie drei der vier Kräfte auf subatomarer Ebene zusammenwirken. Und sie hat es schön und konsequent erklärt. Dieses harmonische Bild der Wechselwirkungen wurde schließlich als Standardmodell bezeichnet. Aber leider gab es sogar in dieser perfekten Theorie eine ein großes Problem- es hat nicht die meisten enthalten bekannte Kraft Makroebene - Schwerkraft.

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Graviton

Für die Stringtheorie, die keine Zeit zum "Blühen" hatte, kam der "Herbst", sie enthielt von Anfang an zu viele Probleme. Beispielsweise sagten die Berechnungen der Theorie die Existenz von Teilchen voraus, die, wie sich bald herausstellte, nicht existierten. Das ist das sogenannte Tachyon – ein Teilchen, das sich im Vakuum bewegt schneller als das Licht. Unter anderem stellte sich heraus, dass die Theorie bis zu 10 Dimensionen erfordert. Es ist nicht verwunderlich, dass dies den Physikern sehr peinlich war, denn es ist offensichtlich mehr als das, was wir sehen.

1973 kämpften nur noch wenige junge Physiker mit den Geheimnissen der Stringtheorie. Einer von ihnen war der amerikanische theoretische Physiker John Schwartz. Vier Jahre lang versuchte Schwartz, die ungezogenen Gleichungen zu zähmen, aber ohne Erfolg. Neben anderen Problemen beschrieb eine dieser Gleichungen hartnäckig ein mysteriöses Teilchen, das keine Masse hatte und in der Natur nicht beobachtet wurde.

Der Wissenschaftler hatte bereits beschlossen, sein desaströses Geschäft aufzugeben, und dann dämmerte es ihm - vielleicht beschreiben die Gleichungen der Stringtheorie unter anderem die Schwerkraft? Dies implizierte jedoch eine Überarbeitung der Abmessungen der wichtigsten "Helden" der Theorie - der Saiten. Angenommen, die Saiten sind Milliarden und Abermilliarden Mal weniger als ein Atom, "Stringer" machten die Theorielosigkeit zu ihrer Würde. Das mysteriöse Teilchen, das John Schwartz so beharrlich loszuwerden versucht hatte, fungierte nun als Graviton – ein seit langem gesuchtes Teilchen, das es ermöglichen würde, die Schwerkraft auf die Quantenebene zu übertragen. So hat die Stringtheorie dem Puzzle Gravitation hinzugefügt, die im Standardmodell fehlt. Aber leider auch für diese Entdeckung Wissenschaftsgemeinschaft reagierte überhaupt nicht. Die Stringtheorie blieb am Rande des Überlebens. Aber das hielt Schwartz nicht auf. Nur ein Wissenschaftler, der bereit war, seine Karriere für mysteriöse Fäden zu riskieren, wollte sich seiner Suche anschließen - Michael Green.

Der amerikanische theoretische Physiker John Schwartz (oben) und Michael Green
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Welchen Grund gibt es zu der Annahme, dass die Schwerkraft den Gesetzen der Quantenmechanik gehorcht? Für die Entdeckung wurde dieser „Grund“ im Jahr 2011 ausgezeichnet Nobelpreis in Physik. Es bestand darin, dass sich die Expansion des Universums nicht verlangsamt, wie man früher dachte, sondern im Gegenteil beschleunigt. Diese Beschleunigung wird durch die Wirkung einer speziellen „Antigravitation“ erklärt, die irgendwie charakteristisch für den leeren Raum des kosmischen Vakuums ist. Andererseits kann es auf der Quantenebene nichts absolut „leeres“ geben – subatomare Teilchen erscheinen ständig und verschwinden sofort im Vakuum. Es wird angenommen, dass ein solches "Flimmern" von Partikeln für die Existenz von "Antigravitation" verantwortlich ist. dunkle Energie, die den leeren Raum füllt.

Einst war es Albert Einstein, der bis zu seinem Lebensende die paradoxen Prinzipien der Quantenmechanik (die er selbst vorhersagte) nicht akzeptierte und die Existenz dieser Energieform vorschlug. Der Tradition von Aristoteles' klassischer griechischer Philosophie mit ihrem Glauben an die Ewigkeit der Welt folgend, weigerte sich Einstein zu glauben, was seine eigene Theorie voraussagte, nämlich dass das Universum einen Anfang hatte. Um das Universum zu „verewigen“, führte Einstein sogar eine bestimmte kosmologische Konstante in seine Theorie ein und beschrieb damit die Energie Freiraum. Glücklicherweise stellte sich einige Jahre später heraus, dass das Universum überhaupt keine gefrorene Form ist, sondern sich ausdehnt. Dann gab Einstein die kosmologische Konstante auf und nannte sie „die größte Fehleinschätzung seines Lebens“.

Heute weiß die Wissenschaft, dass dunkle Energie existiert, obwohl ihre Dichte viel geringer ist als die von Einstein vorgeschlagene (das Problem der dunklen Energiedichte ist übrigens eines davon). die größten Geheimnisse moderne Physik). Aber egal wie klein der Wert der kosmologischen Konstante ist, es reicht völlig aus, um dies sicherzustellen Quanteneffekte existieren in der Schwerkraft.

Subatomare Nistpuppen

Trotz allem wies die Stringtheorie Anfang der 1980er Jahre noch unlösbare Widersprüche auf, die in der Wissenschaft als Anomalien bekannt sind. Schwartz und Green machten sich daran, sie zu beseitigen. Und ihre Bemühungen waren nicht umsonst: Den Wissenschaftlern gelang es, einige der Widersprüche der Theorie zu beseitigen. Stellen Sie sich das Erstaunen dieser beiden vor, die bereits daran gewöhnt sind, dass ihre Theorie ignoriert wird, als die Reaktion der wissenschaftlichen Gemeinschaft explodierte wissenschaftliche Welt. In weniger als einem Jahr stieg die Zahl der Stringtheoretiker auf Hunderte an. Damals wurde der Stringtheorie der Titel The Theory of Everything verliehen. Neue Theorie schien in der Lage zu sein, alle Bestandteile des Universums zu beschreiben. Und hier sind die Zutaten.

Jedes Atom besteht bekanntlich aus noch kleineren Teilchen - Elektronen, die um den Kern kreisen, der aus Protonen und Neutronen besteht. Protonen und Neutronen wiederum bestehen aus noch kleineren Teilchen, den sogenannten Quarks. Aber die Stringtheorie sagt, dass sie nicht mit Quarks endet. Quarks bestehen aus winzigen, sich schlängelnden Energiefäden, die Saiten ähneln. Jede dieser Saiten ist unvorstellbar klein. So klein, dass wenn das Atom auf die Größe vergrößert würde Sonnensystem, wäre der String so groß wie ein Baum. So wie die unterschiedlichen Schwingungen einer Cellosaite das erzeugen, was wir als unterschiedliche Musiknoten hören, verschiedene Wege(Moden) Die Schwingungen der Saite geben den Teilchen ihre Einzigartige Eigenschaften Masse, Ladung usw. Wissen Sie, wie sich relativ gesehen die Protonen in Ihrer Nagelspitze von dem noch nicht entdeckten Graviton unterscheiden? Nur die Reihe winziger Saiten, aus denen sie bestehen, und wie diese Saiten vibrieren.

Das alles ist natürlich mehr als erstaunlich. Seit der Zeit Antikes Griechenland Physiker sind daran gewöhnt, dass alles auf dieser Welt aus so etwas wie Kugeln, winzigen Teilchen, besteht. Und jetzt, da sie keine Zeit haben, sich an das unlogische Verhalten dieser Kugeln zu gewöhnen, das aus der Quantenmechanik folgt, werden sie aufgefordert, das Paradigma ganz zu verlassen und mit einer Art Spaghetti-Zutaten zu operieren ...

Fünfte Dimension

Obwohl viele Wissenschaftler die Stringtheorie als den Triumph der Mathematik bezeichnen, bleiben einige Probleme bestehen – vor allem das Fehlen jeglicher Möglichkeit, sie in naher Zukunft experimentell zu testen. Kein einziges Instrument auf der Welt, ob es existiert oder perspektivisch erscheinen kann, ist nicht in der Lage, die Saiten zu „sehen“. Manche Wissenschaftler stellen sich deshalb übrigens sogar die Frage: Ist die Stringtheorie eine Theorie der Physik oder der Philosophie?... Stimmt, es ist überhaupt nicht nötig, die Saiten „mit eigenen Augen“ zu sehen. Um die Stringtheorie zu beweisen, ist vielmehr etwas anderes erforderlich – etwas, wonach sich anhört Science-Fiction- Bestätigung der Existenz zusätzlicher Raumdimensionen.

Worüber fraglich? Wir sind alle an die drei Dimensionen des Raumes und der Einmaligkeit gewöhnt. Aber die Stringtheorie sagt das Vorhandensein anderer – zusätzlicher – Dimensionen voraus. Aber fangen wir der Reihe nach an.

Tatsächlich entstand die Idee der Existenz anderer Dimensionen vor fast hundert Jahren. Es kam 1919 auf den Kopf des damals noch unbekannten deutschen Mathematikers Theodor Kalutz. Er schlug die Möglichkeit der Anwesenheit einer anderen Dimension in unserem Universum vor, die wir nicht sehen. Albert Einstein hörte von dieser Idee und fand sie anfangs sehr gut. Später bezweifelte er jedoch seine Richtigkeit und verzögerte Kaluzas Veröffentlichung um bis zu zwei Jahre. Letztlich wurde der Artikel aber trotzdem veröffentlicht, und die Extradimension wurde zu einer Art Leidenschaft für das Genie der Physik.

Wie Sie wissen, hat Einstein gezeigt, dass die Schwerkraft nichts anderes ist als eine Verformung von Raum-Zeit-Messungen. Kaluza schlug vor, dass Elektromagnetismus auch Wellen sein könnten. Warum sehen wir es nicht? Kaluza fand die Antwort auf diese Frage – die Wellen des Elektromagnetismus können in einer zusätzlichen, verborgenen Dimension existieren. Aber wo ist es?

Die Antwort auf diese Frage wurde vom schwedischen Physiker Oscar Klein gegeben, der vorschlug, dass die fünfte Dimension von Kaluza milliardenfach mehr als die Größe eines einzelnen Atoms zusammengerollt ist, sodass wir sie nicht sehen können. Die Idee, dass diese winzige Dimension überall um uns herum existiert, ist das Herzstück der Stringtheorie.

In jeder dieser Formen vibriert und bewegt sich eine Saite – der Hauptbestandteil des Universums.
Jede Form ist sechsdimensional - entsprechend der Anzahl von sechs zusätzlichen Dimensionen
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zehn Dimensionen

Aber tatsächlich erfordern die Gleichungen der Stringtheorie nicht einmal eine, sondern sechs zusätzliche Dimensionen (insgesamt sind es bei vier uns bekannten genau 10). Alle von ihnen haben eine sehr verdrehte und verdrehte Komplexe Form. Und alles ist unvorstellbar klein.

Wie können sich diese winzigen Dimensionen auf unsere auswirken? Große Welt? Nach der Stringtheorie entscheidend: Für sie wird alles durch die Form bestimmt. Wenn Sie verschiedene Tonarten auf dem Saxophon spielen, erhalten Sie und verschiedene Geräusche. Denn wenn Sie eine bestimmte Taste oder Tastenkombination drücken, verändern Sie die Form des Raums im Musikinstrument, in dem die Luft zirkuliert. Aus diesem Grund werden verschiedene Klänge geboren.

Die Stringtheorie legt nahe, dass sich die zusätzlichen verdrehten und verdrehten Dimensionen des Raums auf ähnliche Weise zeigen. Die Formen dieser zusätzlichen Dimensionen sind komplex und vielfältig, und jede bewirkt, dass die Saite innerhalb dieser Dimensionen genau aufgrund ihrer Form auf unterschiedliche Weise vibriert. Denn wenn wir zum Beispiel annehmen, dass eine Saite in einem Krug schwingt und die andere in einem gebogenen Posthorn, dann sind das ganz andere Schwingungen. Wenn man jedoch der Stringtheorie Glauben schenken will, sehen die Formen der zusätzlichen Dimensionen in Wirklichkeit viel komplizierter aus als ein Glas.

Wie die Welt funktioniert

Die Wissenschaft kennt heute eine Reihe von Zahlen, die die fundamentalen Konstanten des Universums sind. Sie bestimmen die Eigenschaften und Eigenschaften von allem um uns herum. Unter solchen Konstanten sind zum Beispiel die Ladung eines Elektrons, die Gravitationskonstante, die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum ... Und wenn wir diese Zahlen auch nur geringfügig ändern, werden die Folgen katastrophal sein. Angenommen, wir haben die Stärke erhöht elektromagnetische Wechselwirkung. Was ist passiert? Wir können plötzlich feststellen, dass die Ionen stärker geworden sind und sich gegenseitig abstoßen Kernfusion, das Sterne zum Leuchten bringt und Wärme abstrahlt, fiel plötzlich aus. Alle Sterne werden ausgehen.

Aber was ist mit der Stringtheorie mit ihren zusätzlichen Dimensionen? Tatsache ist, dass es demnach die zusätzlichen Dimensionen sind, die bestimmen genauer Wert fundamentale Konstanten. Einige Messmethoden bringen eine Saite auf eine bestimmte Weise zum Schwingen und erzeugen das, was wir als Photon sehen. Bei anderen Formen schwingen die Saiten anders und erzeugen ein Elektron. Wahrlich, Gott liegt in den „kleinen Dingen“ – es sind diese winzigen Formen, die alle grundlegenden Konstanten dieser Welt bestimmen.

Superstring-Theorie

Mitte der 1980er Jahre gewann die Stringtheorie einen majestätischen und schlankes aussehen, aber innerhalb dieses Denkmals herrschte Verwirrung. In nur wenigen Jahren sind bis zu fünf Versionen der Stringtheorie entstanden. Und obwohl jede von ihnen auf Saiten und zusätzlichen Dimensionen aufgebaut ist (alle fünf Versionen sind in kombiniert Allgemeine Theorie Superstrings) weichen diese Versionen in Details erheblich voneinander ab.

In einigen Versionen hatten die Saiten also offene Enden, in anderen sahen sie wie Ringe aus. Und in einigen Versionen erforderte die Theorie sogar nicht 10, sondern bis zu 26 Messungen. Das Paradoxe ist, dass alle fünf Versionen heute als gleichermaßen wahr bezeichnet werden können. Aber welche beschreibt wirklich unser Universum? Das ein weiteres Rätsel Stringtheorie. Deshalb winkten viele Physiker erneut gegen die „verrückte“ Theorie ab.

Aber die meisten das Hauptproblem Saiten, wie bereits erwähnt, in der Unmöglichkeit (lt wenigstens, while) um ihre Anwesenheit experimentell zu beweisen.

Einige Wissenschaftler sagen jedoch immer noch, dass es bei der nächsten Generation von Beschleunigern eine sehr minimale, aber dennoch Gelegenheit gibt, die Hypothese zusätzlicher Dimensionen zu testen. Obwohl sich die Mehrheit natürlich sicher ist, dass dies, wenn dies möglich ist, leider nicht sehr bald geschehen sollte - zumindest in Jahrzehnten, höchstens - sogar in hundert Jahren.

Letztlich lassen sich alle Elementarteilchen als mikroskopisch kleine multidimensionale Strings darstellen, in denen Schwingungen verschiedener Harmonischer angeregt werden.

Achtung, schnallen Sie sich fester an - und ich werde versuchen, Ihnen eine der seltsamsten Theorien aus den Kreisen der Wissenschaft zu beschreiben, die heute ernsthaft diskutiert wird und die endlich den endgültigen Hinweis auf die Struktur des Universums geben kann. Diese Theorie sieht so wild aus, dass sie möglicherweise richtig ist!

Verschiedene Versionen der Stringtheorie gelten heute als Hauptanwärter auf den Titel einer umfassenden universellen Theorie, die die Natur von allem Existierenden erklärt. Und dies ist eine Art Heiliger Gral der theoretischen Physiker, die sich mit der Theorie der Elementarteilchen und der Kosmologie befassen. Universaltheorie (aka. Theorie von allem) enthält nur wenige Gleichungen, die das gesamte menschliche Wissen über die Natur der Wechselwirkungen und Eigenschaften der grundlegenden Elemente der Materie, aus denen das Universum aufgebaut ist, vereinen. Heute wurde die Stringtheorie mit dem Konzept kombiniert Supersymmetrie, was zur Geburt führt Superstring-Theorie, und dies ist heute das Maximum, das erreicht wurde, um die Theorie aller vier Hauptwechselwirkungen (in der Natur wirkende Kräfte) zu vereinheitlichen. Die Theorie der Supersymmetrie selbst ist bereits a priori aufgebaut modernes Konzept, wonach jede entfernte (Feld-)Wechselwirkung auf dem Austausch von Teilchen-Wechselwirkungsträgern der entsprechenden Art zwischen den wechselwirkenden Teilchen beruht ( cm. Standardmodell). Zur Verdeutlichung können die interagierenden Teilchen als "Ziegel" des Universums und die Teilchenträger als Zement betrachtet werden.

Im Rahmen Standardmodell Quarks fungieren als Bausteine und Wechselwirkungsträger sind es Bosonen messen, die diese Quarks untereinander austauschen. Die Theorie der Supersymmetrie geht noch weiter und besagt, dass die Quarks und Leptonen selbst nicht fundamental sind: Sie bestehen alle aus noch schwereren und experimentell unentdeckten Strukturen (Ziegeln) der Materie, die von einem noch stärkeren „Zement“ aus superenergetischen Teilchen zusammengehalten werden. Träger von Wechselwirkungen als Quarks, in Hadronen und Bosonen. Natürlich wurde noch keine der Vorhersagen der Theorie der Supersymmetrie im Labor verifiziert, sondern die hypothetischen verborgenen Komponenten materielle Welt haben bereits Namen, z. siehe Elektron(supersymmetrischer Partner eines Elektrons), Quadrat usw. Die Existenz dieser Teilchen wird jedoch durch Theorien dieser Art eindeutig vorhergesagt.

Das Bild des Universums, das diese Theorien bieten, ist jedoch recht einfach zu visualisieren. Auf einer Skala von etwa 10 -35 m, also 20 Größenordnungen kleiner als der Durchmesser des gleichen Protons, das drei gebundene Quarks enthält, unterscheidet sich die Struktur der Materie sogar auf der Ebene der Elementarteilchen von dem, was wir gewohnt sind . Bei so kleinen Abständen (und bei so hohen Wechselwirkungsenergien, dass es undenkbar ist) verwandelt sich Materie in eine Reihe von stehenden Feldwellen, ähnlich denen, die in Saiten angeregt werden Musikinstrumente. Wie bei einer Gitarrensaite, in einer solchen Saite, zusätzlich zum Grundton, viele Obertöne oder Obertöne. Jede Harmonische hat ihre eigene Energiezustand. Entsprechend Prinzip der Relativität (cm. Relativitätstheorie) sind Energie und Masse äquivalent, was bedeutet, dass je höher die Frequenz der harmonischen Schwingung einer Saite ist, desto höher ist ihre Energie und desto höher ist die Masse des beobachteten Teilchens.

Stellt man sich jedoch ganz einfach eine stehende Welle in einer Gitarrensaite vor, stehende Wellen, die die Theorie der Superstrings bietet, sind schwer vorstellbar - Tatsache ist, dass die Schwingungen von Superstrings in einem Raum auftreten, der 11 Dimensionen hat. Wir sind an einen vierdimensionalen Raum gewöhnt, der drei räumliche und eine zeitliche Dimension enthält (links-rechts, oben-unten, vorwärts-rückwärts, Vergangenheit-Zukunft). Im Bereich der Superstrings sind die Dinge viel komplizierter (siehe Einschub). Theoretische Physiker umgehen das schlüpfrige Problem der „zusätzlichen“ räumlichen Dimensionen, indem sie argumentieren, dass sie „verborgen“ (bzw. Wissenschaftliche Sprache ausgedrückt "kompaktieren") und werden daher bei gewöhnlichen Energien nicht beobachtet.

In jüngerer Zeit hat die Stringtheorie erhalten weitere Entwicklung als Theorie mehrdimensionaler Membranen- in der Tat sind dies die gleichen Saiten, aber flach. Wie einer der Autoren beiläufig scherzte, unterscheiden sich Membranen von Fäden in ähnlicher Weise wie Nudeln von Fadennudeln.

Das ist vielleicht alles, was kurz über eine der Theorien gesagt werden kann, die nicht ohne Grund heute den Anspruch erhebt, die universelle Theorie der Großen Vereinigung aller Kräftewechselwirkungen zu sein. Leider ist diese Theorie nicht ohne Sünde. Zunächst einmal wurde es noch nicht streng genommen mathematische Form aufgrund der Unzulänglichkeit des mathematischen Apparates, um es in strikte interne Übereinstimmung zu bringen. Es ist 20 Jahre her, seit diese Theorie geboren wurde, und niemand ist in der Lage gewesen, einige ihrer Aspekte und Versionen konsequent mit anderen in Einklang zu bringen. Noch unerfreulicher ist die Tatsache, dass keiner der Theoretiker, die die Theorie der Saiten (und insbesondere der Superstrings) vorschlagen, noch kein einziges Experiment vorgeschlagen hat, an dem diese Theorien im Labor getestet werden könnten. Leider befürchte ich, dass all ihre Arbeit bis dahin ein bizarres Fantasiespiel und eine Übung im Verstehen esoterischen Wissens außerhalb des Mainstreams der Naturwissenschaft bleiben wird.

Siehe auch:

1972	Quantenchromodynamik

Wie viele Dimensionen gibt es?

Wir Normalbürger haben schon immer genug von Dreidimensionalität. Seit jeher sind wir gewohnt zu beschreiben physikalische Welt in einem so bescheidenen Rahmen (ein Säbelzahntiger 40 Meter vor mir, 11 Meter rechts und 4 Meter über mir - ein Kopfsteinpflaster für den Kampf!). Die Relativitätstheorie hat die meisten von uns gelehrt, dass die Zeit die Essenz der vierten Dimension ist (der Säbelzahntiger ist nicht nur hier – er bedroht uns hier und jetzt!). Und so begannen Theoretiker ab Mitte des 20. Jahrhunderts davon zu sprechen, dass es tatsächlich noch mehr Dimensionen gibt - entweder 10 oder 11 oder sogar 26. Natürlich ohne zu erklären, warum wir, normale Leute, wir beobachten sie nicht, könnte es hier nicht tun. Und dann entstand das Konzept der "Verdichtung" - das Anhaften oder Zusammenbrechen von Dimensionen.

Stellen Sie sich einen Gartenbewässerungsschlauch vor. Aus der Nähe wird es als normales dreidimensionales Objekt wahrgenommen. Es ist jedoch notwendig, sich in ausreichendem Abstand vom Schlauch zu entfernen – und er erscheint uns als eindimensionales lineares Objekt: Wir nehmen einfach seine Dicke nicht mehr wahr. Dieser Effekt wird gemeinhin als Verdichtung einer Dimension bezeichnet: dieser Fall Die Dicke des Schlauchs erwies sich als „verdichtet“ - die Skala der Messskala ist zu klein.

Genau so verschwinden nach Ansicht der Theoretiker die real existierenden zusätzlichen Dimensionen aus dem Bereich unserer experimentellen Wahrnehmung, die für eine adäquate Erklärung der Eigenschaften der Materie auf subatomarer Ebene notwendig sind: Sie werden kompakt, ausgehend von einer Größenordnung von ca. 10 -35 m, moderne Methoden Beobachtung u Messgeräte einfach nicht in der Lage, Strukturen in so kleinem Maßstab zu erkennen. Vielleicht ist es genau so, oder vielleicht liegen die Dinge ganz anders. Obwohl es keine derartigen Beobachtungsinstrumente und -methoden gibt, bleiben alle oben genannten Argumente und Gegenargumente auf der Ebene müßiger Spekulation.

Natürlich ähneln die Saiten des Universums kaum denen, die wir uns vorstellen. In der Stringtheorie sind sie unglaublich kleine, vibrierende Energiefäden. Diese Fäden sind eher wie winzige "Gummibänder", die sich in jeder Hinsicht winden, dehnen und schrumpfen können. All dies bedeutet jedoch nicht, dass die Symphonie des Universums nicht auf ihnen „gespielt“ werden kann, denn laut Stringtheoretikern besteht alles, was existiert, aus diesen „Fäden“.

Physik Kontroverse

In der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts schien es den Physikern, dass in ihrer Wissenschaft nichts Ernsthaftes mehr zu entdecken sei. Die klassische Physik glaubte, dass es keine ernsthaften Probleme mehr darin gäbe, und die gesamte Struktur der Welt sah aus wie eine perfekt abgestimmte und vorhersehbare Maschine. Der Ärger geschah wie üblich wegen Unsinn - einer der kleinen "Wolken", die noch am klaren, verständlichen Himmel der Wissenschaft blieben. Nämlich bei der Berechnung der Strahlungsenergie eines vollständig schwarzen Körpers (eines hypothetischen Körpers, der bei jeder Temperatur die auf ihn einfallende Strahlung vollständig absorbiert, unabhängig von der Wellenlänge - NS).

Berechnungen ergaben, dass die gesamte Strahlungsenergie eines absolut schwarzen Körpers unendlich groß sein sollte. Um eine solche offensichtliche Absurdität zu vermeiden, schlug der deutsche Wissenschaftler Max Planck im Jahr 1900 vor, dass sichtbares Licht, Röntgenstrahlen und andere elektromagnetische Wellen nur von bestimmten diskreten Energieportionen emittiert werden könnten, die er Quanten nannte. Mit ihrer Hilfe konnte das besondere Problem eines vollständig schwarzen Körpers gelöst werden. Allerdings waren die Konsequenzen der Quantenhypothese für den Determinismus damals noch nicht erkannt. Bis 1926 ein anderer deutscher Wissenschaftler, Werner Heisenberg, die berühmte Unschärferelation formulierte.

Ihre Essenz läuft darauf hinaus, dass entgegen allen bisher vorherrschenden Aussagen die Natur unsere Fähigkeit, die Zukunft auf der Grundlage physikalischer Gesetze vorherzusagen, einschränkt. Hier geht es natürlich um die Zukunft und Gegenwart subatomarer Teilchen. Es stellte sich heraus, dass sie sich völlig anders verhalten als alle anderen Dinge im Makrokosmos um uns herum. Auf der subatomaren Ebene wird das Raumgefüge uneben und chaotisch. Die Welt der winzigen Teilchen ist so turbulent und unverständlich, dass sie dem gesunden Menschenverstand widerspricht. Raum und Zeit sind darin so verdreht und verflochten, dass es keine gewöhnlichen Konzepte von links und rechts, oben und unten und sogar davor und danach gibt.

Es lässt sich nicht mit Sicherheit sagen, an welchem Punkt im Raum sich dieses oder jenes Teilchen zu einem bestimmten Zeitpunkt befindet und in welchem Moment sein Impuls liegt. In vielen Bereichen der Raumzeit besteht nur eine gewisse Wahrscheinlichkeit, ein Teilchen zu finden. Teilchen auf subatomarer Ebene scheinen über den Weltraum "verschmiert" zu sein. Außerdem ist der „Status“ der Teilchen selbst nicht definiert: In einigen Fällen verhalten sie sich wie Wellen, in anderen weisen sie die Eigenschaften von Teilchen auf. Das nennen Physiker den Welle-Teilchen-Dualismus der Quantenmechanik.

Weltstrukturebenen: 1. Makroskopische Ebene – Materie 2. Molekulare Ebene 3. Atomare Ebene – Protonen, Neutronen und Elektronen 4. Subatomare Ebene – Elektron 5. Subatomare Ebene – Quarks 6. String-Ebene /© Bruno P. Ramos

In der Allgemeinen Relativitätstheorie, wie in einem Zustand mit entgegengesetzten Gesetzen, liegen die Dinge grundlegend anders. Der Raum scheint wie ein Trampolin zu sein – ein glattes Gewebe, das von Objekten mit Masse gebogen und gedehnt werden kann. Sie erzeugen Verformungen der Raumzeit – was wir als Schwerkraft erleben. Unnötig zu erwähnen, dass die kohärente, korrekte und vorhersagbare Allgemeine Relativitätstheorie in einem unlösbaren Konflikt mit dem „verrückten Hooligan“ steht – der Quantenmechanik, und infolgedessen kann sich der Makrokosmos nicht mit dem Mikrokosmos „versöhnen“. Hier kommt die Stringtheorie ins Spiel.

2D-Universum. E8-Polyederdiagramm /©John Stembridge/Atlas of Lie Groups Project

Theorie von allem

Die Stringtheorie verkörpert den Traum aller Physiker, zwei grundlegend widersprüchliche Allgemeine Relativitätstheorie und Quantenmechanik zu vereinen, ein Traum, der den größten „Zigeuner und Vagabunden“ Albert Einstein bis ans Ende seiner Tage verfolgte.

Viele Wissenschaftler glauben, dass alles, vom exquisiten Tanz der Galaxien bis zum rasenden Tanz subatomarer Teilchen, letztlich durch nur ein grundlegendes physikalisches Prinzip erklärt werden kann. Vielleicht sogar ein einziges Gesetz, das alle Arten von Energie, Teilchen und Wechselwirkungen in einer eleganten Formel vereint.

Mit Hilfe komplexer Mathematik konnte gezeigt werden, dass die elektromagnetische und die schwache Wechselwirkung eine gemeinsame Natur haben, indem sie zu einer einzigen elektroschwachen kombiniert wurden. Anschließend wurde ihnen die starke nukleare Wechselwirkung hinzugefügt - aber die Schwerkraft tritt ihnen in keiner Weise bei. Die Stringtheorie ist einer der ernsthaftesten Kandidaten für die Verbindung aller vier Kräfte und damit für die Erfassung aller Phänomene im Universum – nicht umsonst wird sie auch „Theory of Everything“ genannt.

Am Anfang war ein Mythos

In den späten 1960er Jahren suchte ein junger italienischer theoretischer Physiker, Gabriele Veneziano, nach Gleichungen, die die starken Kernkräfte erklären könnten, den extrem starken „Kleber“, der die Atomkerne zusammenhält, indem er Protonen und Neutronen aneinander bindet. Der Legende nach stieß er einst auf ein verstaubtes Buch über die Geschichte der Mathematik, in dem er eine 200 Jahre alte Funktion fand, die erstmals vom Schweizer Mathematiker Leonhard Euler aufgezeichnet wurde. Stellen Sie sich Venezianos Überraschung vor, als er entdeckte, dass die Euler-Funktion, die lange Zeit nur als mathematische Kuriosität galt, diese starke Wechselwirkung beschreibt.

Wie war es wirklich? Die Formel war wahrscheinlich das Ergebnis langjähriger Arbeit von Veneziano, und der Fall trug nur dazu bei, den ersten Schritt zur Entdeckung der Stringtheorie zu tun. Die Euler-Funktion, die auf wundersame Weise die starke Kraft erklärte, hat ein neues Leben gefunden.

Schließlich erregte sie die Aufmerksamkeit eines jungen amerikanischen theoretischen Physikers, Leonard Susskind, der sah, dass die Formel hauptsächlich Teilchen beschrieb, die keine innere Struktur hatten und schwingen konnten. Diese Teilchen verhielten sich so, dass sie nicht einfach nur Punktteilchen sein konnten. Susskind verstand – die Formel beschreibt einen Faden, der wie ein Gummiband ist. Sie konnte sich nicht nur dehnen und schrumpfen, sondern auch oszillieren, sich winden. Nach der Beschreibung seiner Entdeckung stellte Susskind die revolutionäre Idee der Saiten vor.

Leider nahm die überwältigende Mehrheit seiner Kollegen die Theorie eher kühl auf.

Standardmodell

Zu dieser Zeit stellte die Mainstream-Wissenschaft Teilchen als Punkte dar, nicht als Fäden. Seit Jahren untersuchen Physiker das Verhalten subatomarer Teilchen, lassen sie mit hoher Geschwindigkeit kollidieren und untersuchen die Folgen dieser Kollisionen. Es stellte sich heraus, dass das Universum viel reicher ist, als man sich vorstellen kann. Es war eine regelrechte „Bevölkerungsexplosion“ von Elementarteilchen. Graduierte Studenten der Physikuniversitäten rannten durch die Korridore und riefen, sie hätten ein neues Teilchen entdeckt – es gab nicht einmal genug Buchstaben, um sie zu benennen. Aber leider konnten Wissenschaftler in der "Entbindungsklinik" neuer Teilchen keine Antwort auf die Frage finden - warum gibt es so viele von ihnen und woher kommen sie?

Das veranlasste Physiker zu einer ungewöhnlichen und verblüffenden Vorhersage: Sie erkannten, dass sich die in der Natur wirkenden Kräfte auch mit Teilchen erklären lassen. Das heißt, es gibt Materieteilchen und Teilchenträger von Wechselwirkungen. Dies ist zum Beispiel ein Photon - ein Lichtteilchen. Je mehr dieser Trägerteilchen – die gleichen Photonen, die Materieteilchen austauschen, desto heller ist das Licht. Wissenschaftler haben vorhergesagt, dass dieser besondere Austausch von Trägerteilchen nichts anderes ist als das, was wir als Kraft wahrnehmen. Dies wurde durch Experimente bestätigt. Damit sind die Physiker Einsteins Traum vom Zusammenschluss ein Stück näher gekommen.

Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Partikeln im Standardmodell /

Wissenschaftler glauben, dass, wenn wir bis kurz nach dem Urknall vorspulen, als das Universum um Billionen Grad heißer war, die Teilchen, die Elektromagnetismus und die schwache Kraft tragen, nicht mehr zu unterscheiden wären und sich zu einer einzigen Kraft verschmelzen würden, die als Elektroschwache bezeichnet wird. Und wenn wir noch weiter in der Zeit zurückgehen, dann würde sich die elektroschwache Wechselwirkung mit der starken zu einer totalen „Superkraft“ verbinden.

Obwohl all dies noch auf seinen Beweis wartet, hat die Quantenmechanik plötzlich erklärt, wie drei der vier Kräfte auf subatomarer Ebene zusammenwirken. Und sie hat es schön und konsequent erklärt. Dieses harmonische Bild der Wechselwirkungen wurde schließlich als Standardmodell bezeichnet. Aber leider gab es in dieser perfekten Theorie ein großes Problem – sie beinhaltete nicht die berühmteste Kraft der Makroebene – die Schwerkraft.

Graviton

Für die Stringtheorie, die keine Zeit zum "Blühen" hatte, kam der "Herbst", sie enthielt von Anfang an zu viele Probleme. Beispielsweise sagten die Berechnungen der Theorie die Existenz von Teilchen voraus, die, wie sich bald herausstellte, nicht existierten. Das ist das sogenannte Tachyon – ein Teilchen, das sich im Vakuum schneller als Licht bewegt. Unter anderem stellte sich heraus, dass die Theorie bis zu 10 Dimensionen erfordert. Es ist nicht verwunderlich, dass dies den Physikern sehr peinlich war, denn es ist offensichtlich mehr als das, was wir sehen.

Der Wissenschaftler hatte bereits beschlossen, sein desaströses Geschäft aufzugeben, und dann dämmerte es ihm - vielleicht beschreiben die Gleichungen der Stringtheorie unter anderem die Schwerkraft? Dies implizierte jedoch eine Überarbeitung der Abmessungen der wichtigsten "Helden" der Theorie - der Saiten. Indem sie annahmen, dass Strings Milliarden und Abermilliarden Mal kleiner als ein Atom sind, machten die „Stringer“ den Fehler der Theorie zu ihrem Vorteil. Das mysteriöse Teilchen, das John Schwartz so beharrlich loszuwerden versucht hatte, fungierte nun als Graviton – ein seit langem gesuchtes Teilchen, das es ermöglichen würde, die Schwerkraft auf die Quantenebene zu übertragen. So hat die Stringtheorie dem Puzzle Gravitation hinzugefügt, die im Standardmodell fehlt. Aber leider reagierte nicht einmal die wissenschaftliche Gemeinschaft auf diese Entdeckung. Die Stringtheorie blieb am Rande des Überlebens. Aber das hielt Schwartz nicht auf. Nur ein Wissenschaftler, der bereit war, seine Karriere für mysteriöse Fäden zu riskieren, wollte sich seiner Suche anschließen - Michael Green.

Subatomare Nistpuppen

Trotz allem hatte die Stringtheorie Anfang der 1980er Jahre noch unlösbare Widersprüche, die in der Wissenschaft als Anomalien bekannt sind. Schwartz und Green machten sich daran, sie zu beseitigen. Und ihre Bemühungen waren nicht umsonst: Den Wissenschaftlern gelang es, einige der Widersprüche der Theorie zu beseitigen. Stellen Sie sich das Erstaunen dieser beiden vor, die bereits daran gewöhnt sind, dass ihre Theorie ignoriert wird, als die Reaktion der wissenschaftlichen Gemeinschaft die wissenschaftliche Welt in die Luft jagte. In weniger als einem Jahr stieg die Zahl der Stringtheoretiker auf Hunderte an. Damals wurde der Stringtheorie der Titel The Theory of Everything verliehen. Die neue Theorie schien in der Lage zu sein, alle Bestandteile des Universums zu beschreiben. Und hier sind die Zutaten.

So klein, dass, wenn das Atom auf die Größe des Sonnensystems vergrößert würde, die Schnur die Größe eines Baumes hätte. So wie die unterschiedlichen Schwingungen einer Cellosaite das erzeugen, was wir hören, als unterschiedliche Musiknoten, verleihen die unterschiedlichen Arten (Modi) der Schwingung einer Saite den Partikeln ihre einzigartigen Eigenschaften – Masse, Ladung und so weiter. Wissen Sie, wie sich relativ gesehen die Protonen in Ihrer Nagelspitze von dem noch nicht entdeckten Graviton unterscheiden? Nur die Reihe winziger Saiten, aus denen sie bestehen, und wie diese Saiten vibrieren.

Das alles ist natürlich mehr als erstaunlich. Seit der griechischen Antike haben sich die Physiker daran gewöhnt, dass alles auf dieser Welt aus so etwas wie Kugeln, winzigen Teilchen, besteht. Und jetzt, da sie keine Zeit haben, sich an das unlogische Verhalten dieser Kugeln zu gewöhnen, das aus der Quantenmechanik folgt, werden sie aufgefordert, das Paradigma ganz zu verlassen und mit einer Art Spaghetti-Zutaten zu operieren ...

Fünfte Dimension

Obwohl viele Wissenschaftler die Stringtheorie als den Triumph der Mathematik bezeichnen, bleiben einige Probleme bestehen – vor allem das Fehlen jeglicher Möglichkeit, sie in naher Zukunft experimentell zu testen. Kein einziges Instrument auf der Welt, ob es existiert oder perspektivisch erscheinen kann, ist nicht in der Lage, die Saiten zu „sehen“. Manche Wissenschaftler stellen sich deshalb übrigens sogar die Frage: Ist die Stringtheorie eine Theorie der Physik oder der Philosophie?... Stimmt, es ist überhaupt nicht nötig, die Saiten „mit eigenen Augen“ zu sehen. Was zum Beweis der Stringtheorie erforderlich ist, ist eher etwas anderes – was nach Science-Fiction klingt – die Bestätigung der Existenz zusätzlicher Dimensionen des Raums.

Um was geht es hierbei? Wir sind alle an die drei Dimensionen des Raumes und der Einmaligkeit gewöhnt. Aber die Stringtheorie sagt das Vorhandensein anderer – zusätzlicher – Dimensionen voraus. Aber fangen wir der Reihe nach an.

Eine der vorgeschlagenen Formen von zusätzlichen wirbelnden Dimensionen. In jeder dieser Formen vibriert und bewegt sich eine Saite – der Hauptbestandteil des Universums. Jede Form ist sechsdimensional - entsprechend der Anzahl von sechs zusätzlichen Dimensionen /

zehn Dimensionen

Wie können diese winzigen Dimensionen unsere große Welt beeinflussen? Nach der Stringtheorie entscheidend: Für sie wird alles durch die Form bestimmt. Wenn Sie verschiedene Tasten auf dem Saxophon spielen, erhalten Sie unterschiedliche Klänge. Denn wenn Sie eine bestimmte Taste oder Tastenkombination drücken, verändern Sie die Form des Raums im Musikinstrument, in dem die Luft zirkuliert. Aus diesem Grund werden verschiedene Klänge geboren.

Wie die Welt funktioniert

Die Wissenschaft kennt heute eine Reihe von Zahlen, die die fundamentalen Konstanten des Universums sind. Sie bestimmen die Eigenschaften und Eigenschaften von allem um uns herum. Unter solchen Konstanten sind zum Beispiel die Ladung eines Elektrons, die Gravitationskonstante, die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum ... Und wenn wir diese Zahlen auch nur geringfügig ändern, werden die Folgen katastrophal sein. Angenommen, wir haben die Stärke der elektromagnetischen Wechselwirkung erhöht. Was ist passiert? Wir können plötzlich feststellen, dass die Ionen sich gegenseitig abstoßender geworden sind, und die thermonukleare Fusion, die Sterne zum Leuchten bringt und Wärme abstrahlt, ist plötzlich ausgefallen. Alle Sterne werden ausgehen.

Aber was ist mit der Stringtheorie mit ihren zusätzlichen Dimensionen? Tatsache ist, dass es demnach die zusätzlichen Dimensionen sind, die den genauen Wert der Fundamentalkonstanten bestimmen. Einige Messmethoden bringen eine Saite auf eine bestimmte Weise zum Schwingen und erzeugen das, was wir als Photon sehen. Bei anderen Formen schwingen die Saiten anders und erzeugen ein Elektron. Wahrlich, Gott liegt in den „kleinen Dingen“ – es sind diese winzigen Formen, die alle grundlegenden Konstanten dieser Welt bestimmen.

Superstring-Theorie

Mitte der 1980er Jahre nahm die Stringtheorie ein majestätisches und schlankes Aussehen an, aber innerhalb dieses Monuments herrschte Verwirrung. In nur wenigen Jahren sind bis zu fünf Versionen der Stringtheorie entstanden. Und obwohl jede von ihnen auf Saiten und Extradimensionen aufgebaut ist (alle fünf Versionen sind in der allgemeinen Theorie der Superstrings - NS vereint), weichen diese Versionen in Details erheblich voneinander ab.

In einigen Versionen hatten die Saiten also offene Enden, in anderen sahen sie wie Ringe aus. Und in einigen Versionen erforderte die Theorie sogar nicht 10, sondern bis zu 26 Messungen. Das Paradoxe ist, dass alle fünf Versionen heute als gleichermaßen wahr bezeichnet werden können. Aber welche beschreibt wirklich unser Universum? Dies ist ein weiteres Mysterium der Stringtheorie. Deshalb winkten viele Physiker erneut gegen die „verrückte“ Theorie ab.

Aber das Hauptproblem von Saiten ist, wie bereits erwähnt, die Unmöglichkeit (zumindest vorerst), ihre Anwesenheit experimentell nachzuweisen.

Verschiedene Versionen der Stringtheorie gelten heute als die Hauptkandidaten für den Titel einer umfassenden universellen Theorie, die die Natur von allem Existierenden erklärt. Und dies ist eine Art Heiliger Gral der theoretischen Physiker, die sich mit der Theorie der Elementarteilchen und der Kosmologie befassen. Die universelle Theorie (auch bekannt als Theorie von allem) enthält nur wenige Gleichungen, die das gesamte menschliche Wissen über die Natur der Wechselwirkungen und Eigenschaften der grundlegenden Elemente der Materie, aus denen das Universum aufgebaut ist, kombinieren.

Heute wurde die Stringtheorie mit dem Konzept der Supersymmetrie kombiniert, was zur Geburt der Superstringtheorie führte, und heute ist dies das Maximum, das erreicht wurde, um die Theorie aller vier Hauptwechselwirkungen (in der Natur wirkende Kräfte) zu vereinheitlichen. Die Theorie der Supersymmetrie selbst wurde bereits auf der Grundlage eines a priori modernen Konzepts aufgebaut, wonach jede entfernte (Feld-)Wechselwirkung auf dem Austausch von Teilchenträgern einer Wechselwirkung der entsprechenden Art zwischen wechselwirkenden Teilchen beruht (siehe die Standardmodell). Der Klarheit halber können wechselwirkende Teilchen als "Ziegel" des Universums und Trägerteilchen als Zement betrachtet werden.

Stringtheorie - Richtung Mathematische Physik, das die Dynamik von nicht punktförmigen Teilchen untersucht, wie die meisten Zweige der Physik, sondern von eindimensionalen ausgedehnten Objekten, d.h. Saiten.
Im Rahmen des Standardmodells fungieren Quarks als Bausteine und Eichbosonen, die diese Quarks untereinander austauschen, als Wechselwirkungsträger. Die Theorie der Supersymmetrie geht noch weiter und besagt, dass die Quarks und Leptonen selbst nicht fundamental sind: Sie bestehen alle aus noch schwereren und experimentell unentdeckten Strukturen (Ziegeln) der Materie, die von einem noch stärkeren „Zement“ aus superenergetischen Teilchen zusammengehalten werden. Träger von Wechselwirkungen als Quarks, in Hadronen und Bosonen.

Unter Laborbedingungen wurde natürlich noch keine der Vorhersagen der Theorie der Supersymmetrie verifiziert, aber die hypothetischen verborgenen Komponenten der materiellen Welt haben bereits Namen - zum Beispiel das Elektron (der supersymmetrische Partner des Elektrons), das Squark , usw. Die Existenz dieser Teilchen wird jedoch von Theorien dieser Art eindeutig vorhergesagt.

Das Bild des Universums, das diese Theorien bieten, ist jedoch recht einfach zu visualisieren. Auf Skalen in der Größenordnung von 10E–35 m, also 20 Größenordnungen kleiner als der Durchmesser des gleichen Protons, das drei gebundene Quarks enthält, unterscheidet sich die Struktur der Materie sogar auf der Elementarebene von dem, was wir gewohnt sind Partikel. Bei so kleinen Abständen (und bei so hohen Wechselwirkungsenergien, dass es undenkbar ist) verwandelt sich Materie in eine Reihe von stehenden Feldwellen, ähnlich denen, die in den Saiten von Musikinstrumenten angeregt werden. Ähnlich wie bei einer Gitarrensaite können bei einer solchen Saite neben dem Grundton viele Obertöne bzw. Obertöne angeregt werden. Jede Harmonische hat ihren eigenen Energiezustand. Nach dem Relativitätsprinzip (siehe Relativitätstheorie) sind Energie und Masse äquivalent, dh je höher die Frequenz der harmonischen Schwingung einer Saite ist, desto höher ist ihre Energie und desto höher ist die Masse des beobachteten Teilchens.

Wenn man sich jedoch eine stehende Welle in einer Gitarrensaite ganz einfach vorstellt, sind die von der Superstring-Theorie vorgeschlagenen stehenden Wellen schwer zu visualisieren - Tatsache ist, dass Superstrings in einem Raum schwingen, der 11 Dimensionen hat. Wir sind an einen vierdimensionalen Raum gewöhnt, der drei räumliche und eine zeitliche Dimension enthält (links-rechts, oben-unten, vorwärts-rückwärts, Vergangenheit-Zukunft). Im Bereich der Superstrings sind die Dinge viel komplizierter (siehe Einschub). Theoretische Physiker umgehen das schlüpfrige Problem der „zusätzlichen“ räumlichen Dimensionen, indem sie argumentieren, dass sie „versteckt“ (oder in wissenschaftlichen Begriffen „verdichtet“) sind und daher bei gewöhnlichen Energien nicht beobachtet werden.

In jüngerer Zeit wurde die Stringtheorie in Form der Theorie der mehrdimensionalen Membranen weiterentwickelt - tatsächlich sind dies die gleichen Saiten, aber flach. Wie einer der Autoren beiläufig scherzte, unterscheiden sich Membranen von Fäden in ähnlicher Weise wie Nudeln von Fadennudeln.

Das ist vielleicht alles, was kurz über eine der Theorien gesagt werden kann, die nicht ohne Grund heute den Anspruch erhebt, die universelle Theorie der Großen Vereinigung aller Kräftewechselwirkungen zu sein. Leider ist diese Theorie nicht ohne Sünde. Erstens ist es noch nicht in eine strenge mathematische Form gebracht worden, weil der mathematische Apparat nicht ausreicht, um es in strenge interne Übereinstimmung zu bringen. Es ist 20 Jahre her, seit diese Theorie geboren wurde, und niemand ist in der Lage gewesen, einige ihrer Aspekte und Versionen konsequent mit anderen in Einklang zu bringen. Noch unerfreulicher ist die Tatsache, dass keiner der Theoretiker, die die Theorie der Saiten (und insbesondere der Superstrings) vorschlagen, noch kein einziges Experiment vorgeschlagen hat, an dem diese Theorien im Labor getestet werden könnten. Leider befürchte ich, dass all ihre Arbeit bis dahin ein bizarres Fantasiespiel und eine Übung im Verstehen esoterischen Wissens außerhalb des Mainstreams der Naturwissenschaft bleiben wird.

Untersuchung der Eigenschaften von Schwarzen Löchern

1996 setzten die Stringtheoretiker Andrew Strominger und Cumrun Wafa auf mehr frühe Ergebnisse Susskind und Sen veröffentlichten "The Microscopic Nature of Bekenstein and Hawking's Entropy". In dieser Arbeit konnten Strominger und Wafa die Stringtheorie verwenden, um die mikroskopischen Komponenten einer bestimmten Klasse von Schwarzen Löchern zu finden und die Beiträge dieser Komponenten zur Entropie genau zu berechnen. Die Arbeit basierte auf der Anwendung einer neuen Methode, teilweise außerhalb des Rahmens der Störungstheorie, die in den 1980er und frühen 1990er Jahren verwendet wurde. Das Ergebnis der Arbeit stimmte genau mit den Vorhersagen von Bekenstein und Hawking überein, die mehr als zwanzig Jahre zuvor gemacht wurden.

Strominger und Vafa widersetzten sich den realen Entstehungsprozessen von Schwarzen Löchern konstruktiver Ansatz. Sie änderten die Sichtweise auf die Bildung von Schwarzen Löchern, indem sie zeigten, dass sie konstruiert werden können, indem der exakte Satz von Branen, der während der zweiten Superstring-Umdrehung entdeckt wurde, sorgfältig zu einem Mechanismus zusammengesetzt wird.

Alle Bedienelemente eines mikroskopischen Designs in der Hand haben schwarzes Loch konnten Strominger und Vafa die Anzahl der Permutationen der mikroskopischen Komponenten eines Schwarzen Lochs berechnen, die gemeinsame beobachtbare Eigenschaften wie Masse und Ladung unverändert lassen. Danach verglichen sie die resultierende Zahl mit der Fläche des Ereignishorizonts des Schwarzen Lochs – der von Bekenstein und Hawking vorhergesagten Entropie – und stellten eine perfekte Übereinstimmung fest. Zumindest für die Klasse der extremalen Schwarzen Löcher konnten Strominger und Vafa eine Anwendung der Stringtheorie finden, um mikroskopisch kleine Komponenten zu analysieren und die entsprechende Entropie exakt zu berechnen. Das Problem, vor dem die Physiker ein Vierteljahrhundert lang standen, war gelöst.

Für viele Theoretiker war diese Entdeckung wichtig und überzeugendes Argument zur Unterstützung der Stringtheorie. Die Entwicklung der Stringtheorie ist noch zu grob für einen direkten und genauen Vergleich mit experimentellen Ergebnissen, beispielsweise mit den Ergebnissen von Messungen der Massen eines Quarks oder eines Elektrons. Die Stringtheorie liefert jedoch längst die erste fundamentale Begründung. öffentliches Eigentum Schwarze Löcher, die Unmöglichkeit der Erklärung, die viele Jahre lang die Forschung von Physikern behinderte, mit denen sie arbeiteten traditionelle Theorien. Sogar Sheldon Glashow Nobelpreisträger in Physik und entschiedener Gegner der Stringtheorie in den 1980er Jahren, gab 1997 in einem Interview zu, dass "wenn Stringtheoretiker über schwarze Löcher sprechen, sie fast über beobachtbare Phänomene sprechen, und das ist beeindruckend."

String-Kosmologie

Es gibt drei Hauptpunkte, an denen die Stringtheorie das kosmologische Standardmodell modifiziert. Erstens im Geiste Zeitgenössische Forschung, was die Situation zunehmend verdeutlicht, folgt aus der Stringtheorie, dass das Universum ein Minimum haben sollte zulässige Größe. Diese Schlussfolgerung ändert die Vorstellung von der Struktur des Universums unmittelbar zum Zeitpunkt des Urknalls, für den das Standardmodell die Nullgröße des Universums angibt. Zweitens das Konzept der T-Dualität, also der Dualität von klein und große Radien(in seinem Verbindung schließen mit Existenz einer Mindestgröße) in der Stringtheorie ist auch in der Kosmologie wichtig. Drittens beträgt die Anzahl der Raum-Zeit-Dimensionen in der Stringtheorie mehr als vier, sodass die Kosmologie die Entwicklung all dieser Dimensionen beschreiben muss.

Modell von Brandenberg und Wafa

In den späten 1980er Jahren Den Anfang machten Robert Brandenberger und Kumrun Wafa wichtige Schritte zu verstehen, welche Änderungen in den Folgen des Standards Kosmologisches Modell wird die Stringtheorie verwenden. Sie kamen zu zweit wichtige Erkenntnisse. Erstens, wenn wir uns zurück zur Zeit des Urknalls bewegen, steigt die Temperatur weiter bis zu dem Moment, an dem die Größe des Universums in allen Richtungen gleich der Planck-Länge ist. An diesem Punkt erreicht die Temperatur ein Maximum und beginnt zu sinken. Auf einer intuitiven Ebene ist es nicht schwierig, den Grund für dieses Phänomen zu verstehen. Nehmen Sie der Einfachheit halber (in Anlehnung an Brandenberger und Wafa) an, dass alle räumlichen Dimensionen des Universums zyklisch sind. Wenn wir uns in der Zeit rückwärts bewegen, schrumpft der Radius jedes Kreises und die Temperatur des Universums steigt. Aus der Stringtheorie wissen wir, dass die Verkleinerung der Radien zunächst auf und dann unter die Planck-Länge physikalisch gleichbedeutend ist mit der Verkleinerung der Radien auf die Planck-Länge, gefolgt von ihrer anschließenden Vergrößerung. Da die Temperatur während der Expansion des Universums abfällt, führen erfolglose Versuche, das Universum auf Größen kleiner als die Planck-Länge zu komprimieren, zum Ende des Temperaturwachstums und zu dessen weiterer Abnahme.

Als Ergebnis gelangten Brandenberger und Vafa zu folgendem kosmologischen Bild: Erstens sind alle räumlichen Dimensionen in der Stringtheorie eng aufgerollt bis zu einer minimalen Dimension in der Größenordnung der Planck-Länge. Temperatur und Energie sind hoch, aber nicht unendlich: Die Paradoxien des Ausgangspunkts der Größe Null in der Stringtheorie sind gelöst. BEIM Anfangsmoment Existenz des Universums sind alle räumlichen Dimensionen der Stringtheorie vollkommen gleich und vollkommen symmetrisch: Sie werden alle zu einem mehrdimensionalen Klumpen von Planck-Dimensionen zusammengerollt. Außerdem durchläuft das Universum laut Brandenberger und Wafa die erste Stufe der Symmetriereduktion, wenn zur Planck-Zeit drei räumliche Dimensionen für die nachfolgende Expansion ausgewählt werden, während der Rest seine ursprüngliche Planck-Größe behält. Diese drei Dimensionen werden dann mit den Dimensionen im Szenario identifiziert Inflationäre Kosmologie und im Laufe der Evolution die jetzt beobachtbare Form annehmen.

Modell Veneziano und Gasperini

Seit den Arbeiten von Brandenberger und Wafa haben Physiker kontinuierliche Fortschritte beim Verständnis der Stringkosmologie gemacht. Unter den Leitern dieser Studien sind Gabriele Veneziano und sein Kollege Maurizio Gasperini von der Universität Turin. Diese Wissenschaftler stellten ihre Version der String-Kosmologie vor, die an einigen Stellen mit dem oben beschriebenen Szenario in Berührung kommt, sich aber an anderen Stellen grundlegend davon unterscheidet. Wie Brandenberger und Wafa, um die unendlichen Temperatur- und Energiedichten auszuschließen, die im Standard entstehen und Inflationäres Modell, stützten sie sich auf die Existenz einer Mindestlänge in der Stringtheorie. Anstatt jedoch zu dem Schluss zu kommen, dass das Universum aufgrund dieser Eigenschaft aus einem Klumpen von Planck-Größe entstanden ist, schlugen Gasperini und Veneziano vor, dass es ein prähistorisches Universum gab, das lange vor dem aufgerufenen Moment entstand Null Punkte, und gebar diesen kosmischen „Embryo“ von Planck-Dimensionen.

Der Anfangszustand des Universums in einem solchen Szenario und im Urknallmodell ist sehr unterschiedlich. Laut Gasperini und Veneziano war das Universum kein heißer und eng verdrehter Ball von Dimensionen, sondern kalt und hatte eine unendliche Ausdehnung. Dann, wie aus den Gleichungen der Stringtheorie hervorgeht, überfiel die Instabilität das Universum, und alle seine Punkte begannen, wie in der Ära der Inflation nach Guth, sich schnell zu den Seiten zu zerstreuen.

Gasperini und Veneziano zeigten, dass dadurch der Raum immer stärker gekrümmt wurde und es dadurch zu einem starken Temperatur- und Energiedichtesprung kam. Ein wenig Zeit verging, und darin ein dreidimensionaler millimetergroßer Bereich endlose Weiten in einen glühenden und dichten Fleck verwandelt, identisch mit dem Fleck, der nach Guth bei der inflationären Expansion entsteht. Dann verlief alles nach dem Standardszenario der Urknall-Kosmologie, und aus dem expandierenden Fleck wurde das beobachtbare Universum.

Da die Ära vor dem Urknall ihre eigene inflationäre Expansion erlebte, ist Guths Lösung des Horizontparadoxons automatisch in dieses kosmologische Szenario eingebaut. Mit den Worten von Veneziano (in einem Interview von 1998): „Die Stringtheorie präsentiert uns eine Variante der inflationären Kosmologie auf einem Silbertablett.“

Das Studium der Stringkosmologie entwickelt sich schnell zu einem Bereich aktiver und produktiver Forschung. Zum Beispiel war das Evolutionsszenario vor dem Urknall mehr als einmal Gegenstand hitziger Debatten, und sein Platz in der zukünftigen kosmologischen Formulierung ist alles andere als offensichtlich. Es besteht jedoch kein Zweifel, dass diese kosmologische Formulierung fest auf dem Verständnis der Physiker der Ergebnisse basieren wird, die während der zweiten Superstring-Revolution entdeckt wurden. So sind beispielsweise die kosmologischen Folgen der Existenz mehrdimensionaler Membranen noch nicht klar. Mit anderen Worten, wie wird sich die Vorstellung von den ersten Momenten der Existenz des Universums als Ergebnis der Analyse der abgeschlossenen M-Theorie ändern? An dieser Problematik wird intensiv geforscht.

Wissenschaft ist ein weites Feld und große Menge Forschungen und Entdeckungen werden täglich durchgeführt, wobei es erwähnenswert ist, dass einige Theorien interessant zu sein scheinen, aber gleichzeitig keine wirklichen Beweise haben und sozusagen „in der Luft hängen“.

Was ist Stringtheorie?

Die physikalische Theorie, die Teilchen in Form von Schwingungen darstellt, heißt Stringtheorie. Diese Wellen haben nur einen Parameter - Länge, und die Höhe und Breite fehlen. Um herauszufinden, dass dies die Stringtheorie ist, sollten Sie die Haupthypothesen berücksichtigen, die sie beschreibt.

Es wird angenommen, dass alles um uns herum aus vibrierenden Fäden und Energiemembranen besteht.
Versucht, allgemeine Relativitätstheorie und Quantenphysik zu kombinieren.
Die Stringtheorie bietet eine Chance, alles zu vereinen grundlegende Kräfte Universum.
Sagt eine symmetrische Beziehung zwischen voraus verschiedene Typen Teilchen: Bosonen und Fermionen.
Bietet die Möglichkeit, bisher nicht beobachtete Dimensionen des Universums zu beschreiben und darzustellen.

Stringtheorie – wer hat sie entdeckt?

Das erste Mal 1960 Quantentheorie Strings wurde geschaffen, um das Phänomen in der Hadronenphysik zu erklären. Damals wurde es von G. Veneziano, L. Susskind, T. Goto und anderen entwickelt.
Er erzählte den Wissenschaftlern D. Schwartz, J. Sherk und T. Yene, was die Stringtheorie ist, da sie die Hypothese der bosonischen Strings entwickelten, und dies geschah 10 Jahre später.
1980 identifizierten zwei Wissenschaftler: M. Green und D. Schwartz die Theorie der Superstrings, die einzigartige Symmetrien aufwiesen.
Studien zu der vorgeschlagenen Hypothese werden bis heute durchgeführt, aber bisher konnte sie nicht bewiesen werden.

Stringtheorie - Philosophie

Es gibt eine philosophische Richtung, die eine Verbindung zur Stringtheorie hat, und sie nennen sie Monade. Es geht um die Verwendung von Symbolen, um beliebig viele Informationen zu verdichten. Monaden- und Stringtheorie in der Philosophie verwenden Gegensätze und Dualitäten. Das beliebteste einfache Monadensymbol ist Yin-Yang. Experten schlugen vor, die String-Theorie auf einer dreidimensionalen statt auf einer flachen Monade darzustellen, und dann werden die Strings Realität, auch wenn sie lang und spärlich sind.

Wenn eine volumetrische Monade verwendet wird, dann ist die Linie, die Yin-Yang teilt, eine Ebene, und unter Verwendung einer mehrdimensionalen Monade wird ein spiralförmiges Volumen erhalten. Während es in der Philosophie keine Arbeiten zu mehrdimensionalen Monaden gibt, ist dies ein Bereich für zukünftige Studien. Philosophen glauben, dass Erkenntnis ein endloser Prozess ist, und beim Versuch, ein einziges Modell des Universums zu erstellen, wird eine Person mehr als einmal überrascht und ihre Grundkonzepte ändern.

Nachteile der Stringtheorie

Da die von einer Reihe von Wissenschaftlern vorgeschlagene Hypothese unbestätigt ist, ist es durchaus verständlich, dass es eine Reihe von Problemen gibt, die auf die Notwendigkeit einer Verfeinerung hinweisen.

Hat beispielsweise die Stringtheorie Missverständnisse beim Rechnen entdeckt neuer Typ Teilchen sind Tachyonen, aber sie können in der Natur nicht existieren, da sie das Quadrat ihrer Masse sind weniger als Null, und die Bewegungsgeschwindigkeit mehr Geschwindigkeit Sveta.
Die Stringtheorie kann nur in einem zehndimensionalen Raum existieren, aber dann ist die Frage relevant - warum nimmt eine Person andere Dimensionen nicht wahr?

Stringtheorie - Beweis

Die beiden wichtigsten physikalischen Konventionen, auf denen die wissenschaftlicher Beweis, stehen sich tatsächlich gegenüber, da sie die Struktur des Universums auf der Mikroebene auf unterschiedliche Weise darstellen. Um sie anzuprobieren, wurde eine Theorie vorgeschlagen kosmische Saiten. In vielerlei Hinsicht sieht es zuverlässig aus, und zwar nicht nur in Worten, sondern auch in mathematischen Berechnungen, aber heute hat eine Person keine Gelegenheit, es praktisch zu beweisen. Wenn Strings existieren, befinden sie sich auf mikroskopischer Ebene, und es gibt noch keine technischen Möglichkeiten, sie zu erkennen.

Stringtheorie und Gott

Der berühmte theoretische Physiker M. Kaku schlug eine Theorie vor, in der er mit der String-Hypothese die Existenz des Herrn beweist. Er kam zu dem Schluss, dass alles auf der Welt nach bestimmten Gesetzen und Regeln funktioniert, die von einem einzigen Geist festgelegt wurden. Nach Kaku, Stringtheorie und verborgene Dimensionen Dem Universum wird geholfen, eine Gleichung zu schaffen, die alle Kräfte der Natur vereint und es Ihnen ermöglicht, den Geist Gottes zu verstehen. Er konzentriert seine Hypothese auf Tachyon-Teilchen, die sich schneller als Licht bewegen. Sogar Einstein sagte, dass es möglich sein wird, die Zeit zurückzudrehen, wenn Sie solche Teile finden.

Nach einer Reihe von Experimenten kam Kaku zu dem Schluss, dass das menschliche Leben stabilen Gesetzen unterliegt und nicht auf kosmische Unfälle reagiert. Es gibt eine String-Theorie im Leben, und sie hängt mit einer unbekannten Kraft zusammen, die das Leben kontrolliert und zu einem Ganzen macht. Seiner Meinung nach ist das so. Kaku ist sich sicher, dass das Universum vibrierende Saiten sind, die aus dem Geist des Supreme kommen.

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