Пятница, 15 Мая 2015 г. 23:12 + в цитатник

41

Суперсимметрия радикальным образом изменяет эту ситуацию, поскольку бозоны — частицы, имеющие целочисленный спин (получившие своё название в честь индийского физика Сатьендры Бозе), и фермионы — частицы, спин которых равен половине целого (нечётного) числа (названные в честь итальянского физика Энрико Ферми), имеют тенденцию вносить такие вклады в квантовый хаос, которые взаимно сокращаются. ДАЛЕЕ...

Рубрики:

ДЖЕЙН_РОБЕРТС_СЕТХ/Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны

ТЕХНІЧНИЙ

ЦІКАВО ЗНАТИ

ПРИРОДА ЗЕМЛЯ

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ

ВСЕСВІТ 2015

ФІЗИКА,АСТРОФІЗИКА,МЕХАНІКА

Комментарии (0)

Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории

Дневник

Пятница, 15 Мая 2015 г. 23:07 + в цитатник

42

Рис. 7.2. Уточнение расчёта интенсивностей взаимодействий показало, что без суперсимметрии они очень близки, но не совпадают

Для большинства физиков чрезвычайно трудно поверить в то, что природа могла выбрать взаимодействия таким образом, чтобы на микроскопическом уровне они были почти, но не в точности равны. Это всё равно, как если бы вы собирали головоломку и увидели, что последний фрагмент имеет немного не ту форму, которая позволила бы ему занять последнее остающееся свободным место. Суперсимметрия искусно изменяет форму этого фрагмента, и все части головоломки встают на свои места.
Другой аспект этих последних достижений связан с тем, что они дают возможный ответ на вопрос, почему до сих пор не открыта ни одна частица-суперпартнёр. Расчёты, подтвердившие равенство интенсивности взаимодействий, а также ряд других исследований, выполненных физиками, показали, что частицы-суперпартнёры должны быть ДАЛЕЕ...

Рубрики:

ДЖЕЙН_РОБЕРТС_СЕТХ/Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны

ФІЗИКА,АСТРОФІЗИКА,МЕХАНІКА

Метки: брайан грин элегантная вселенная суперструны книга13 физика наука популярная

Комментарии (0)

Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории

Дневник

Пятница, 15 Мая 2015 г. 23:02 + в цитатник

43

Одно из решений этой проблемы может быть следующим. Хотя у нас есть пять различных теорий суперструн, четыре лишних можно отбросить с помощью экспериментальных исследований, и в результате останется одна, истинная формулировка. Но даже если это удалось бы сделать, у нас всё равно остался бы саднящий вопрос — откуда возникли другие теории. ДАЛЕЕ...

Рубрики:

ДЖЕЙН_РОБЕРТС_СЕТХ/Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны

ФІЗИКА,АСТРОФІЗИКА,МЕХАНІКА

Метки: брайан грин элегантная вселенная суперструны книга13 физика наука популярная

Комментарии (0)

Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории

Дневник

Пятница, 15 Мая 2015 г. 22:57 + в цитатник

44

Чтобы получить более ясное представление о сути этого замечательного предложения, вернёмся на минуту к примеру с Садовым шлангом. Представим себе, что на шланге чёрной краской нарисовано с малым шагом большое количество охватывающих его окружностей. Издалека шланг по-прежнему выглядит тонкой одномерной линией. Но, взглянув на него в бинокль, вы обнаружите свёрнутое измерение; после окраски найти его будет ещё легче, чем раньше. Оно будет выглядеть так, как показано на рис. 8.2. Ясно видно, что поверхность шланга является двумерной, с одним крупным и протяжённым измерением, а другим небольшим и имеющим форму окружности. Калуца и Клейн предположили, что аналогичную структуру имеет и наша Вселенная, только в ней имеется три обычных, протяжённых измерения и одно маленькое, циклическое; таким образом, общее число пространственных измерений равно четырём. ДАЛЕЕ...

Рубрики:

ДЖЕЙН_РОБЕРТС_СЕТХ/Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны

ФІЗИКА,АСТРОФІЗИКА,МЕХАНІКА

Метки: брайан грин элегантная вселенная суперструны книга13 физика наука популярная

Комментарии (0)

Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории

Дневник

Пятница, 15 Мая 2015 г. 22:54 + в цитатник

45

Теперь представьте, что у вас есть по глазу на каждой стороне вашего тела. В отличие от глаз человека, которые могут вращаться в глазницах, чтобы иметь обзор в трёх измерениях, ваши глаза, глаза линляндца, навсегда зафиксированы в одном положении, каждый из них направлен вдоль единственного измерения. ДАЛЕЕ...

Рубрики:

ДЖЕЙН_РОБЕРТС_СЕТХ/Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны

ФІЗИКА,АСТРОФІЗИКА,МЕХАНІКА

Метки: брайан грин элегантная вселенная суперструны книга13 физика наука популярная

Комментарии (0)

Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории

Дневник

Пятница, 15 Мая 2015 г. 22:48 + в цитатник

46

Хотя идея была прекрасной, последующий детальный анализ гипотезы Калуцы, дополненной Клейном, показал, что она находится в серьёзном противоречии с экспериментальными данными. Простейшие попытки включить в теорию электрон приводили к предсказанию отношения его массы к заряду, которое существенно отличалось от измеренных значений. Поскольку не было видно способов разрешить эту проблему, многие физики потеряли интерес к идее Калуцы. ДАЛЕЕ...

Рубрики:

ДЖЕЙН_РОБЕРТС_СЕТХ/Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны

ФІЗИКА,АСТРОФІЗИКА,МЕХАНІКА

Метки: брайан грин элегантная вселенная суперструны книга13 наука популярная физика

Комментарии (0)

Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории

Дневник

Пятница, 15 Мая 2015 г. 22:44 + в цитатник

47

С непоколебимым упорством физики искали и нашли причину появления этих неприемлемых результатов. Начнём объяснение с простого наблюдения. Если мы положим струну на двумерную поверхность (такую, как поверхность стола или Садового шланга), то число независимых направлений, в которых может колебаться струна, уменьшится до двух: влево-вправо и вперёд-назад вдоль поверхности. Любая мода колебаний, ограниченная такой поверхностью, будет представлять собой комбинацию колебаний в этих двух направлениях. ДАЛЕЕ...

Рубрики:

ДЖЕЙН_РОБЕРТС_СЕТХ/Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны

ФІЗИКА,АСТРОФІЗИКА,МЕХАНІКА

Метки: брайан грин элегантная вселенная суперструны книга13 физика наука популярная

Комментарии (0)

Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории

Дневник

Пятница, 15 Мая 2015 г. 22:40 + в цитатник

48

Это столь глубокий и важный момент, что мы повторим его ещё раз. Согласно теории струн Вселенная состоит из крошечных струн. Моды резонансных колебаний этих струн определяют, на уровне микромира, массы и константы взаимодействия элементарных частиц. Теория струн также требует существования дополнительных измерений, которые должны быть свёрнуты до очень маленького размера, чтобы не было противоречия с тем фактом, что исследователям до сих пор не удалось их обнаружить. Но крошечные струны могут двигаться в крошечных пространствах. ДАЛЕЕ...

Рубрики:

ДЖЕЙН_РОБЕРТС_СЕТХ/Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны

ФІЗИКА,АСТРОФІЗИКА,МЕХАНІКА

Метки: брайан грин книга13 элегантная вселенная суперструны наука популярная физика

Комментарии (0)

Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории

Дневник

Пятница, 15 Мая 2015 г. 22:36 + в цитатник

49

Если бы вы высказали эти упрёки в середине 1980-х гг., когда возник первый всплеск интереса к теории струн, вы оказались бы в одной компании со многими самыми именитыми физиками того времени. Например, нобелевский лауреат Шелдон Глэшоу, работавший в Гарвардском университете, вместе с другим физиком Полом Гинспаргом, в то время также сотрудником Гарварда, публично обвинили теорию струн в невозможности экспериментальной проверки: «Вместо традиционного соревнования теории и эксперимента, специалисты по теории суперструн заняты поисками внутренней гармонии там, где критерием истинности являются элегантность, уникальность и красота. ДАЛЕЕ...

Рубрики:

ДЖЕЙН_РОБЕРТС_СЕТХ/Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны

ФІЗИКА,АСТРОФІЗИКА,МЕХАНІКА

Метки: брайан грин элегантная вселенная суперструны физика книга13 наука популярная

Комментарии (0)

Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории

Дневник

Пятница, 15 Мая 2015 г. 22:27 + в цитатник

50

Вспомним, что открытые физиками элементарные частицы разделяются на три семейства с идентичной организацией, при этом частицы каждого следующего семейства имеют всё бо́льшую массу. Вопрос, на который до появления теории струн не было ответа, звучит так: «С чем связано существование семейств и почему семейств три?» Вот как отвечает на него теория струн. ДАЛЕЕ...

Рубрики:

ДЖЕЙН_РОБЕРТС_СЕТХ/Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны

ФІЗИКА,АСТРОФІЗИКА,МЕХАНІКА

Метки: брайан грин элегантная вселенная суперструны физика книга13 наука популярная

Комментарии (0)

Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории

Дневник

Вторник, 12 Мая 2015 г. 23:00 + в цитатник

51

Итак, где же мы находимся? Да, мы столкнулись с проблемой отсутствия фундаментального критерия выбора конкретного многообразия Калаби–Яу. Да, у нас нет теоретических средств, необходимых для вывода наблюдаемых характеристик, соответствующих такому выбору. Но мы можем спросить, а есть ли в каталоге пространств Калаби–Яу какие-либо элементы, которые дают картину мира, в основном согласующуюся с наблюдениями? Ответ на этот вопрос звучит достаточно обнадёживающе. ДАЛЕЕ...

Рубрики:

ДЖЕЙН_РОБЕРТС_СЕТХ/Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны

ФІЗИКА,АСТРОФІЗИКА,МЕХАНІКА

Метки: брайан грин элегантная вселенная суперструны книга13 физика наука популярная

Комментарии (0)

Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории

Дневник

Вторник, 12 Мая 2015 г. 22:50 + в цитатник

52

Был предложен ряд других экспериментальных проверок теории струн на более близких к Земле расстояниях. Вот пять примеров. Во-первых, в табл. 1.1 мы отметили, что неизвестно, являются ли нейтрино очень лёгкими, или их масса в точности равна нулю. Согласно стандартной модели они являются безмассовыми, но это утверждение не имеет какого-либо глубокого обоснования. Теория струн могла бы принять этот вызов и дать истолкование известным фактам, касающимся нейтрино, и данным, которые могут быть получены в будущем. Особенно интересным было бы, если эксперименты, в конечном счёте, показали, что нейтрино имеет небольшую, но ненулевую массу.^[13] ДАЛЕЕ...

Рубрики:

ДЖЕЙН_РОБЕРТС_СЕТХ/Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны

ФІЗИКА,АСТРОФІЗИКА,МЕХАНІКА

Метки: брайан грин элегантная вселенная суперструны физика книга13 наука популярная

Комментарии (0)

Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории

Дневник

Вторник, 12 Мая 2015 г. 22:38 + в цитатник

53

В отличие от геометрии Римана, здесь нет готовых геометрических рецептов, уже описанных в книгах по математике и пригодных для того, чтобы занимающиеся струнами физики могли взять их на вооружение и использовать в этой науке. Напротив, современные физики и математики погружены в исследования в теории струн, по крупицам собирая знания, которые лягут в основу новой области физики и математики. И хотя основная часть работы ещё впереди, в ходе этих исследований уже было открыто много новых диктуемых теорией струн геометрических свойств пространства-времени, которые наверняка произвели бы впечатление и на самого Эйнштейна. ДАЛЕЕ...

Рубрики:

ДЖЕЙН_РОБЕРТС_СЕТХ/Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны

ФІЗИКА,АСТРОФІЗИКА,МЕХАНІКА

Метки: брайан грин элегантная вселенная суперструны книга13 наука популярная физика

Комментарии (0)

Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории

Дневник

Вторник, 12 Мая 2015 г. 22:11 + в цитатник

54

Интересующий нас вопрос состоит в том, будут ли геометрические и физические характеристики этого космического коллапса иметь свойства, позволяющие явно отличить Вселенную, основанную на струнах, от Вселенной, основанной на точечных частицах.

Существенно новая черта

Не нужно много времени, чтобы обнаружить существенно новую характеристику физики струн. В нашей двумерной вселенной точечная частица может двигаться так, как показано на рис. 10.2: вдоль протяжённого измерения Садового шланга, вдоль циклического измерения, или по обоим измерениям сразу. ДАЛЕЕ...

Рубрики:

ДЖЕЙН_РОБЕРТС_СЕТХ/Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны

ФІЗИКА,АСТРОФІЗИКА,МЕХАНІКА

Метки: брайан грин элегантная вселенная суперструны книга13 физика наука популярная

Комментарии (0)

Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории

Дневник

Вторник, 12 Мая 2015 г. 22:05 + в цитатник

55

Всё это можно назвать «космическим страхованием сделки», что, в определённой мере, аналогично действиям вкладчика небольшого капитала, столкнувшегося со следующей дилеммой. Предположим, он узнал, что судьба акций одной компании (например, производящей тренажёры) неразрывно связана с судьбой акций другой компании (например, производящей сердечные клапаны для шунтирования). Допустим, что по завершении сегодняшних торгов акции каждой компании стоили по одному доллару, и из авторитетного источника известно, что если акции одной компании пойдут вверх, то акции другой компании упадут вниз, и наоборот. Кроме того, этот абсолютно надёжный источник (деятельность которого, однако, может быть не очень-то законной) утверждает, что при завершении завтрашних торгов цены на акции этих двух компаний гарантированно будут обратно пропорциональны друг другу. Например, если одни акции будут стоить $2, то другие — $1/2 (50 центов), а если одни будут стоить $10, то другие — $1/10 (10 центов), и т. д. Однако какие именно акции пойдут вверх, а какие упадут в цене, источник сказать не может. Как поступить в такой ситуации? ДАЛЕЕ...

Рубрики:

ДЖЕЙН_РОБЕРТС_СЕТХ/Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны

ФІЗИКА,АСТРОФІЗИКА,МЕХАНІКА

Метки: брайан грин элегантная вселенная суперструны физика книга13 наука популярная

Комментарии (0)

Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории

Дневник

Вторник, 12 Мая 2015 г. 15:41 + в цитатник

56

Табл. 10.1 и 10.2 не полны по двум причинам. Во-первых, как указано выше, здесь выбраны лишь некоторые из бесконечного набора колебательных и топологических чисел, возможных для струны. Это, разумеется, не является серьёзной проблемой — мы могли бы строить таблицу до тех пор, пока не иссякнет терпение, и убедились бы, что указанное свойство продолжает оставаться справедливым. Во-вторых, кроме топологического вклада в энергию мы до сих пор учитывали лишь однородные колебания струны. ДАЛЕЕ...

Рубрики:

ДЖЕЙН_РОБЕРТС_СЕТХ/Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны

ФІЗИКА,АСТРОФІЗИКА,МЕХАНІКА

Метки: брайан грин элегантная вселенная суперструны книга13 наука популярная физика

Комментарии (0)

Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории

Дневник

Вторник, 12 Мая 2015 г. 13:04 + в цитатник

57

Чем отличаются результаты двух процедур? Ответ, который дали Бранденбергер и Вафа, столь же поразителен, сколь и нетривиален. Основную идею можно проиллюстрировать с помощью соотношения неопределённостей. Ненамотанные струны могут свободно двигаться в пространстве, и с их помощью можно измерить полную длину окружности, пропорциональную R. Согласно соотношению неопределённостей их энергии пропорциональны 1/R (вспомним отмеченную в главе 6 обратную пропорциональность энергии зонда расстояниям, которые он способен измерять). С другой стороны, мы видели, что минимальная энергия намотанных струн пропорциональна R. Поэтому, согласно соотношению неопределённостей, если такие струны используются в качестве зондов, то эти зонды чувствительны к расстояниям порядка 1/R.ДАЛЕЕ...

Рубрики:

ДЖЕЙН_РОБЕРТС_СЕТХ/Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны

ФІЗИКА,АСТРОФІЗИКА,МЕХАНІКА

Метки: брайан грин элегантная вселенная суперструны книга13 физика наука популярная

Комментарии (0)

Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории

Дневник

Вторник, 12 Мая 2015 г. 11:56 + в цитатник

58

На основе этих идей Бранденбергер, Вафа и другие физики предложили переписать законы космологии таким образом, чтобы в моделях Большого взрыва или возможного Большого сжатия фигурировала не Вселенная нулевого размера, а Вселенная, все размеры которой равны планковской длине. Безусловно, это весьма интересное предложение для устранения математических, физических и логических нестыковок в описании Вселенной, рождающейся из точки с бесконечной плотностью и схлопывающейся в эту точку. Конечно, сложно вообразить себе Вселенную, сжатую до крошечной песчинки планковского размера, но вообразить себе Вселенную, сжатую до нулевого размера — вот это уж действительно слишком. Весьма вероятно, что более удобоваримую альтернативу стандартной модели Большого взрыва даст находящаяся сейчас в зачаточном состоянии струнная космология, которую мы обсудим в главе 14.

Насколько общий этот вывод?

Что произойдёт, если пространственные измерения не являются циклическими? Будут ли и в этом случае справедливы замечательные утверждения теории струн о минимальных пространственных размерах? Никто не знает точного ответа. Важнейшее свойство циклических измерений состоит в том, что на них можно наматывать струны. Коль скоро на пространственные измерения можно наматывать струны, большинство выводов будут оставаться справедливыми вне зависимости от точного вида этих измерений. Но что будет, если, скажем, два измерения имеют вид сферы? Тогда нельзя заставить струны сохранять намотанную конфигурацию: они всегда могут «соскользнуть» подобно тому, как резинка может соскользнуть с мяча, на который она натянута. Накладывает ли теория струн ограничение на минимальный размер и в этом случае?
ДАЛЕЕ...

Рубрики:

ДЖЕЙН_РОБЕРТС_СЕТХ/Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны

ФІЗИКА,АСТРОФІЗИКА,МЕХАНІКА

Метки: брайан грин элегантная вселенная суперструны книга13 физика наука популярная

Комментарии (0)

Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории

Дневник

Вторник, 12 Мая 2015 г. 11:05 + в цитатник

59

В конце концов, после всех мыслимых проверок и перепроверок, убеждённость в нашей правоте укрепилась, и мы решили опубликовать результат. Несколькими днями позже, когда я сидел в своём кабинете в Гарварде, зазвонил телефон. Это был Филипп Канделас из Техасского университета, который сразу же осведомился, сижу я или стою. Я сказал, что сижу. Канделас сообщил мне, что он и двое его студентов, Моника Линкер и Рольф Шиммригк, обнаружили закономерность, услышав о которой, я непременно упаду со стула. Тщательно изучив огромный набор пространств Калаби–Яу, моделированных на компьютере, они обнаружили, что почти все пространства идут парами, отличающимися заменами чисел чётномерных и нечётномерных отверстий. Я ответил ему, что всё ещё сижу: мы с Плессером получили тот же результат. Оказалось, что работа Канделаса и наша работа дополняют друг друга; мы с Плессером пошли на один шаг дальше и показали, что все физические свойства зеркальных пар одинаковы, а Канделас со своими учениками показал, что на пары разбивается гораздо большее число многообразий Калаби–Яу. Эти две работы и привели к открытиюзеркальной симметрии в теории струн.^{94}

Физика и математика зеркальной симметрии

ДАЛЕЕ...

Рубрики:

ДЖЕЙН_РОБЕРТС_СЕТХ/Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны

ФІЗИКА,АСТРОФІЗИКА,МЕХАНІКА

Метки: брайан грин элегантная вселенная суперструны книга13 физика наука популярная

Комментарии (0)

Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории

Дневник

Понедельник, 11 Мая 2015 г. 23:22 + в цитатник

60

Общая теория относительности Эйнштейна отвечает на вопрос о возможном разрыве структуры пространства отрицательно.^{95} Уравнения общей теории относительности основаны на римановой геометрии, которая, как отмечалось в предыдущей главе, позволяет проанализировать искажения свойств расстояний между соседними точками пространства. ДАЛЕЕ...

Рубрики:

ДЖЕЙН_РОБЕРТС_СЕТХ/Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны

ФІЗИКА,АСТРОФІЗИКА,МЕХАНІКА