Επεξήγηση θεωρίας χορδών: Ένας βασικός οδηγός για τη θεωρία χορδών

Οι 5 κεντρικές ιδέες της θεωρίας χορδών

Η κατανόηση των θεμάτων της θεωρίας χορδών απαιτεί εκτεταμένη μελέτη, αλλά η εξοικείωση με τα κύρια στοιχεία της θεωρίας χορδών θα σας δώσει μια βασική κατανόηση των βασικών εννοιών της.

1. Χορδές και μπάρες : Οι χορδές είναι μονοδιάστατα νήματα που έρχονται σε δύο μορφές: ανοιχτές χορδές και κλειστές χορδές. Μια ανοιχτή συμβολοσειρά έχει άκρα που δεν συνδέονται, ενώ μια κλειστή συμβολοσειρά σχηματίζει έναν κλειστό βρόχο. Τα brane (προέρχονται από τη λέξη «μεμβράνη») είναι αντικείμενα που μοιάζουν με φύλλα στα οποία μπορούν να συνδεθούν οι χορδές και στα δύο άκρα. Οι Branes είναι σε θέση να κινούνται στο χωροχρόνο σύμφωνα με τους κανόνες της κβαντικής μηχανικής.
2. Πρόσθετες χωρικές διαστάσεις : Οι φυσικοί δέχονται ότι το σύμπαν μας περιέχει τρεις χωρικές διαστάσεις, αλλά οι θεωρητικοί χορδών υποστηρίζουν ένα μοντέλο που περιγράφει επιπλέον διαστάσεις του χώρου. Στη θεωρία χορδών, τουλάχιστον έξι πρόσθετες διαστάσεις δεν εντοπίζονται επειδή συμπιέζονται σφιχτά σε ένα περίπλοκο διπλωμένο σχήμα που ονομάζεται πολλαπλή Calabi-Yau.
3. Κβαντική βαρύτητα : Η θεωρία χορδών είναι μια θεωρία της κβαντικής βαρύτητας επειδή επιχειρεί να συγχωνεύσει την κβαντική φυσική με τη θεωρία της γενικής σχετικότητας. Η κβαντική φυσική μελετά τα μικρότερα αντικείμενα στο σύμπαν - όπως τα άτομα και τα υποατομικά σωματίδια - ενώ η γενική σχετικότητα συνήθως επικεντρώνεται σε αντικείμενα μεγαλύτερης κλίμακας στο σύμπαν.
4. Υπερσυμμετρία : Επίσης γνωστή ως θεωρία υπερσυμπίεσης, η υπερσυμμετρία περιγράφει τη σχέση μεταξύ δύο τύπων σωματιδίων, μποζονίων και φερμίων. Στη θεωρία της υπερσυμμετρίας χορδών, ένα μποζόνιο (ή σωματίδιο δύναμης) έχει πάντοτε ένα αντίστοιχο φερμόνιο (ή σωματίδιο ύλης) και το αντίστροφο. Η έννοια της υπερσυμμετρίας εξακολουθεί να είναι θεωρητική, καθώς οι επιστήμονες δεν έχουν ακόμη δει κανένα από αυτά τα σωματίδια. Μερικοί φυσικοί πιστεύουν ότι αυτό συμβαίνει επειδή θα χρειαζόταν απίστευτα υψηλά επίπεδα ενέργειας για τη δημιουργία μποζονίων και φερμιονίων. Αυτά τα σωματίδια μπορεί να υπήρχαν στο πρώιμο σύμπαν πριν από τη μεγάλη έκρηξη, αλλά στη συνέχεια χωρίστηκαν στα σωματίδια χαμηλότερης ενέργειας που φαίνονται σήμερα. Το Large Hadron Collider (συγκολλητής σωματιδίων με την υψηλότερη ενέργεια στον κόσμο) μπορεί σε κάποιο σημείο να παράγει αρκετή ενέργεια για να υποστηρίξει αυτήν τη θεωρία - αν και μέχρι στιγμής, δεν έχει αποδείξει υπερσυμμετρία.
5. Ενοποιημένες δυνάμεις : Οι θεωρητικοί των χορδών πιστεύουν ότι μπορούν να χρησιμοποιήσουν αλληλεπιδραστικές χορδές για να εξηγήσουν πώς οι τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις της φύσης - η δύναμη της βαρύτητας, η ηλεκτρομαγνητική δύναμη, η ισχυρή πυρηνική δύναμη και η αδύναμη πυρηνική δύναμη - δημιουργούν μια ενοποιημένη θεωρία για τα πάντα.

Ο Neil deGrasse Tyson διδάσκει επιστημονική σκέψη και επικοινωνία Η Δρ. Jane Goodall διδάσκει τη διατήρηση Ο Chris Hadfield διδάσκει την εξερεύνηση του διαστήματος Ο Matthew Walker διδάσκει την επιστήμη του καλύτερου ύπνου