Наука30 июля
tiny-logoCreated with Sketch.Теория струн в пяти карточках

Теория струн в пяти карточках

1108
10

В нашей новой серии материалов мы хо­тим рас­сказать о тео­риях и воп­росах нау­ки, кото­рые вызы­вают мно­го дис­кус­сий.

В 80-е годы XX века сотни ученых начали ра­боту над тео­рией струн как очень пер­спек­тивной идеей в об­ласти фи­зики — также счи­тал и Шел­дон Ку­пер. Что это та­кое — прос­тым язы­ком в пяти кар­точ­ках рас­скажет Ар­тем Оль­хов­ский.

Фото: Warner Bros. Television

Эксперт:
Артем Ольховский

Автор научно-популярного телеграм-канала PHYSICS

1.

Теория струн подразумевает сово­куп­ность идей кван­товой меха­ники и тео­рии отно­ситель­ности. В этой тео­рии стру­на — эле­мен­тар­ные час­тицы, сос­тав­ляю­щие атом из ультра­микро­ско­пичес­ких воло­кон.

2.

Физические законы макромира, то есть ми­ра, в кото­ром сущес­твуем мы, зна­читель­но отли­чают­ся от зако­нов при­роды в мик­ро­мире — в пре­делах кото­рого оби­тают ато­мы, моле­кулы и эле­мен­тарные час­тицы. Сог­ласно тео­рии струн весь мир строит­ся не из час­тиц, как счи­тает­ся се­год­ня, а из бес­конеч­но тон­ких объек­тов, имею­щих спо­соб­ность совер­шать коле­бания, что поз­воляет про­вести ана­логию со стру­нами.

3.

С помощью сложного математического меха­низ­ма эти коле­ба­ния воз­мож­но свя­зать с энер­гией, а зна­чит, и с мас­сой. Дру­гими сло­вами, лю­бая час­тица воз­ни­кает в ре­зуль­тате того или ино­го типа коле­бания кван­товой стру­ны.

4.

Как и любая недоказанная тео­рия, тео­рия струн имеет ряд труд­нос­тей, кото­рые гово­рят о том, что она тре­бует колос­саль­ной дора­ботки. Нап­ример, в резуль­тате вычис­лений был выве­ден но­вый тип час­тиц — тахио­ны. Они не мо­гут су­щест­вовать в при­роде, так как квад­рат мас­сы мень­ше ну­ля, а ско­рость пере­меще­ния пре­вы­шает ско­рость све­та.

5.

Еще одна загвоздка в том, что теория струн су­щест­вует толь­ко в 10-мер­ном про­стран­стве. Сра­зу воз­ни­кает воп­рос: «По­чему же мы вос­при­ни­маем дру­гие изме­рения?» Уче­ные приш­ли к вы­воду, что на очень малень­ких масш­табах эти пространства сворачиваются и замы­каются са­ми по се­бе, в ре­зуль­тате че­го нам не удает­ся их опре­делить. Ра­боты по реше­нию проб­лем и дора­ботке имею­щейся мате­мати­чес­кой мо­дели усерд­но ведут­ся физи­ками-теоре­тиками раз­ных стран ми­ра. Воз­можно, ско­ро мы смо­жем по­нять струк­туру окру­жаю­щего ми­ра.

Поделитесь историей

Скопировать ссылкуundefined/story/theory?utm_source=sharing_clipboard
Поверните устройство вертикально