Струна теориясы: Нұсқалар арасындағы айырмашылық
| 2-жол: | 2-жол: | ||
'''Желі теориясы''' ({{lang-en|string theory}}, кейде Струн теориясы, Жол теориясы, Ішек теориясы деп те аталуы мүмкін) — [[теориялық физика]]ның даму үстіндегі жаңа бір теориясы болып, [[Квант физикасы]] мен [[Жалпы салыстырмалылық теория]]сын өзара біріктіретін теория. Бұл теория бойынша [[Қарапайым бөлшектер|бөлшектер]] [[физика]]сындағы нүкте тәрізді бөлшектер "[[Желі (физика)|Желі]]" деп аталатын бір өлшемді шындықтармен алмастырылады. Желі теориясы ғарыштағы барлық [[электрон]]дар, [[кварктер]] және [[нейтрино]]лар секілді микробөлшектер осы бір өлшемді «энергетикалық желіден» тұрады деп түсіндіеді; басқаша айтқанда, бұл теория бойынша "желілердегі" ұқсамаған діріл режимдері табиғаттың әртүрлі негізгі бөлшектеріне сай келеді деп есептейді. Сөйтіп желі теориясы осы желілердің кеңістіктегі таралуы мен өзара әсер етуін түсіндіреді. Желі теориясы әдетте [[Кванттық айналым гравитациясы]] теориясына қарама-қайшы болып келеді. |
'''Желі теориясы''' ({{lang-en|string theory}}, кейде Струн теориясы, Жол теориясы, Ішек теориясы деп те аталуы мүмкін) — [[теориялық физика]]ның даму үстіндегі жаңа бір теориясы болып, [[Квант физикасы]] мен [[Жалпы салыстырмалылық теория]]сын өзара біріктіретін теория. Бұл теория бойынша [[Қарапайым бөлшектер|бөлшектер]] [[физика]]сындағы нүкте тәрізді бөлшектер "[[Желі (физика)|Желі]]" деп аталатын бір өлшемді шындықтармен алмастырылады. Желі теориясы ғарыштағы барлық [[электрон]]дар, [[кварктер]] және [[нейтрино]]лар секілді микробөлшектер осы бір өлшемді «энергетикалық желіден» тұрады деп түсіндіеді; басқаша айтқанда, бұл теория бойынша "желілердегі" ұқсамаған діріл режимдері табиғаттың әртүрлі негізгі бөлшектеріне сай келеді деп есептейді. Сөйтіп желі теориясы осы желілердің кеңістіктегі таралуы мен өзара әсер етуін түсіндіреді. Желі теориясы әдетте [[Кванттық айналым гравитациясы]] теориясына қарама-қайшы болып келеді. |
||
Желі көлемінен артып кеткен аралықта, бір желі бейне бір қарапайым бөлшек құсап көрінеді, оның массасын, зарядын және басқа қасиеттерін желінің тербеліс күйі белгілейді. Желі теориясында желінің көптеген тербелмелі күйлерінің бірі [[ |
Желі көлемінен артып кеткен аралықта, бір желі бейне бір қарапайым бөлшек құсап көрінеді, оның массасын, зарядын және басқа қасиеттерін желінің тербеліс күйі белгілейді. Желі теориясында желінің көптеген тербелмелі күйлерінің бірі - [[гравитон]]ға, яғни [[гравитация]]лық күш туғызатын кванттық механикалық бөлшекке сәйкес келеді. Демек, желі теориясы дегеніміз бір [[кванттық гравитация]] теориясы. |
||
[[Сурет:String theory.svg|thumb|right|250px|Заттың ұлғайған әртүрлі сатылары және кішірейіп Желі сатысында аяқталуы: 1. Материя 2. Молекулярлық құрылым (атомдар) 3. Атомдар (протондар, нейтрондар, электрондар) 4. Электроника 5. Куарк 6. Желі]] |
[[Сурет:String theory.svg|thumb|right|250px|Заттың ұлғайған әртүрлі сатылары және кішірейіп Желі сатысында аяқталуы: 1. Материя 2. Молекулярлық құрылым (атомдар) 3. Атомдар (протондар, нейтрондар, электрондар) 4. Электроника 5. Куарк 6. Желі]] |
||
Ертеректегі бөлшек теориясы барлық [[материя]]ны нөлдік өлшемдегі нүктелік бөлшектерден тұрады деп есептеді. Бұл физикалық модель көптеген физикалық құбылыстар мен мәселелерді сәтті түсіндіріп, дұрыс болжай білді және кең таралды. Бірақ бұл теория негізделген "бөлшектер моделі" түсініксіз кейбір мәселелерге дөп келді. Салыстыра айтсақ, желі теориясы "толқын моделіне" негізделген болып, алдыңғысы жолыққан мәселеден айналып өте алады. Тұңғиық желі теориясы тек желі пішінді заттарды ғана түсіндірмейді, ол нүкте пішінді заттарды, үлпілдек пішінді заттарды, жоғары өлшемді кеңістікті, тіпті [[параллель жаһандар]]ды да түсіндіре алады. Әрине, желі теориясы әлікүнге [[эксперимент]] арқылы тексерілетін дәл болжам жасай алған жоқ. Түсіндіру мүмкіндігінің кеңдігіне қарамастан, әлі де [[теория]]лық деңгейде қалып отыр. |
Ертеректегі бөлшек теориясы барлық [[материя]]ны нөлдік өлшемдегі нүктелік бөлшектерден тұрады деп есептеді. Бұл физикалық модель көптеген физикалық құбылыстар мен мәселелерді сәтті түсіндіріп, дұрыс болжай білді және кең таралды. Бірақ бұл теория негізделген "бөлшектер моделі" түсініксіз кейбір мәселелерге дөп келді. Салыстыра айтсақ, желі теориясы "толқын моделіне" негізделген болып, алдыңғысы жолыққан мәселеден айналып өте алады. Тұңғиық желі теориясы тек желі пішінді заттарды ғана түсіндірмейді, ол нүкте пішінді заттарды, үлпілдек пішінді заттарды, жоғары өлшемді кеңістікті, тіпті [[параллель жаһандар]]ды да түсіндіре алады. Әрине, желі теориясы әлікүнге [[эксперимент]] арқылы тексерілетін дәл болжам жасай алған жоқ. Түсіндіру мүмкіндігінің кеңдігіне қарамастан, әлі де [[теория]]лық деңгейде қалып отыр. |
||
21:04, 2020 ж. тамыздың 27 кезіндегі нұсқа
Желі теориясы (ағылш. string theory, кейде Струн теориясы, Жол теориясы, Ішек теориясы деп те аталуы мүмкін) — теориялық физиканың даму үстіндегі жаңа бір теориясы болып, Квант физикасы мен Жалпы салыстырмалылық теориясын өзара біріктіретін теория. Бұл теория бойынша бөлшектер физикасындағы нүкте тәрізді бөлшектер "Желі" деп аталатын бір өлшемді шындықтармен алмастырылады. Желі теориясы ғарыштағы барлық электрондар, кварктер және нейтринолар секілді микробөлшектер осы бір өлшемді «энергетикалық желіден» тұрады деп түсіндіеді; басқаша айтқанда, бұл теория бойынша "желілердегі" ұқсамаған діріл режимдері табиғаттың әртүрлі негізгі бөлшектеріне сай келеді деп есептейді. Сөйтіп желі теориясы осы желілердің кеңістіктегі таралуы мен өзара әсер етуін түсіндіреді. Желі теориясы әдетте Кванттық айналым гравитациясы теориясына қарама-қайшы болып келеді.
Желі көлемінен артып кеткен аралықта, бір желі бейне бір қарапайым бөлшек құсап көрінеді, оның массасын, зарядын және басқа қасиеттерін желінің тербеліс күйі белгілейді. Желі теориясында желінің көптеген тербелмелі күйлерінің бірі - гравитонға, яғни гравитациялық күш туғызатын кванттық механикалық бөлшекке сәйкес келеді. Демек, желі теориясы дегеніміз бір кванттық гравитация теориясы.
Ертеректегі бөлшек теориясы барлық материяны нөлдік өлшемдегі нүктелік бөлшектерден тұрады деп есептеді. Бұл физикалық модель көптеген физикалық құбылыстар мен мәселелерді сәтті түсіндіріп, дұрыс болжай білді және кең таралды. Бірақ бұл теория негізделген "бөлшектер моделі" түсініксіз кейбір мәселелерге дөп келді. Салыстыра айтсақ, желі теориясы "толқын моделіне" негізделген болып, алдыңғысы жолыққан мәселеден айналып өте алады. Тұңғиық желі теориясы тек желі пішінді заттарды ғана түсіндірмейді, ол нүкте пішінді заттарды, үлпілдек пішінді заттарды, жоғары өлшемді кеңістікті, тіпті параллель жаһандарды да түсіндіре алады. Әрине, желі теориясы әлікүнге эксперимент арқылы тексерілетін дәл болжам жасай алған жоқ. Түсіндіру мүмкіндігінің кеңдігіне қарамастан, әлі де теориялық деңгейде қалып отыр.
Желі теориясы - фундаменталды физиканың бірқатар шүңет сұрақтарын шешуге қауқарлы. Желі теориясы Қара құрдым физикасы, алғашқы ғаламшар космологиясы, ядролық физика және конденсацияланған заттар физикасы саласындағы көптеген мәселелерге қатысты болды және таза математикадағы бірқатар негіздік дамуларды қоздатады. Желі теориясы гравитация мен бөлшектер физикасының біртұтас сипаттамасын ұсынуы мүмкін болғандықтан, ол барлық нәрсе теориясына және материяның фундаменталды күштері мен формаларын сипаттайтын өзіндік математикалық модельге үміткер болады. Осы проблемалар бойынша қаншама жұмыстар жүргізілсе де, желі теориясы нақты әлемді қаншалықты сипаттайтыны, және оның жай-жапсарын таңдауда қаншалық еркіндік беретіні әлі де белгісіз қалып отыр.
Желі теориясы алғаш рет 60-шы жылдардың соңында қуатты ядролық күштер теориясы ретінде зерттеліп, ол кейін квантты хромодинамикаға орын берді. Кейін, желі теориясын ядролық физика теориясы ретінде зерттеу үйлесімсіз екені анықталды, сосын бұл теория кванттық гравитация теориясының үміткері болды. Желі теориясының ең алғашқы нұсқасы болған бозондық желі теориясы тек бозондар деп аталатын бөлшектерді қамтыды. Кейін ол супержелі теориясына айналды, бұл бозсон мен фермион деп аталатын бөлшектер класы арасындағы суперсимметрия деп аталады. 90-шы жылдардың ортасына дейін супержелі теориясының бес дәйекті нұсқасы жасалды, олардың барлығы M-теориясының 11 өлшемі деп аталатын жеке теорияның әртүрлі шектеулі жағдайлары еді. 1997 жылдың соңында, теоретиктер AdS/CFT корреспонденциясы деп аталатын маңызды байланысты ашты, ол желі теориясын Кванттық өріс теориясы деп аталатын физика теорияымен байланыстырады.
Ғарыштық желілер желі теориясының нәтижесі болып табылады.[1] «Ғарыштық желілердің» болу мүмкіндігі жайлы алғаш болжамдар 1976 жылы британ физигі Томас Киббл тарапынан айтылып, ал осы теорияның ары қарайғы дамуына 1981 жылы ұсыныс білдірген кеңес астрофизигі Яков Зельдович болды.[2]
Желі теориясының қиындықтарының бірі - оның толық теориясының барлық жағдайда қанағаттанарлық анықтамасының болмауы. Тағы бір мәселе, теорияда мүмкін болатын жаһанның кең ландшафтын суреттеу ойластырылған, бұл желі теориясына негізделген бөлшектер физикасы теориясын тіпті де күрделілендіріп жібереді. Бұл мәселелер бойынша кейбіреулер физикалық әдістерді сынға алып, желі теориясын біріздендіру бойынша жүргізілген зерттеулердің құндылығына күмән туғызуда.
Фундаменталы
ХХ ғасырда физика заңдарын өрнектеген екі теориялық нұсқа пайда болды. Біріншісі Альберт Эйнштейннің Жалпы салыстырмалылық теория болып, ол гравитация күшін және Кеңістік пен уақыт құрылымын макролық деңгейде түсіндіреді. Екіншісі Квант физикасы, ол физикалық феноменді Ықтималдық қағидасы бойынша микролық деңгейде түсіндіреді. 1970 жылдардың соңына дейін бұл екі нұсқа дүниенің Қарапайым бөлшектерден атомға дейін, одан жұлдыздар эволюциясы мен тұтас ғарышқа дейінгі көп санды зерттелген қасиеттерін жеткілікті түсіндіре алды.[3]
Осы сәттіліктерге қарамастан, әлі де көп мәселелер шешімін таппай отыр. Қазіргі физиканың шүңет мәселесінің бірі Квант гравитациясы мәселесі.[3] Жалпы салыстырмалылық теориясы Классикалық физика нұсқасы бойынша өрнектелген, дегенмен басқа фундаменталды күштер Квант механикасы нұсқасы бойынша өрнектелген. Квант механикасының ережелері мен жалпы салыстырмалылық өзара үйлесу үшін гравитациялық квант теориясы қажет болды. Бірақ квант теориясының жалпылық ережесі арқылы гравитациялық күшті түсіндіруге қолданғанда қиындық туындады.[4] Кванттық гравитацияның біртұтас теориясын жетілдіру мәселесінен басқа, Атом ядросы физикасы, Қара құрдым физикасы, Алғашқы әлем физикасы қатарлы көптеген басқа фундаменталды мәселелер туындады. Мәселен, физиктер кварк Конфайнмент құбылысын, Қара құрдым парадоксін және Қараңғы энергияның пайда болуын түсіну үшін әлі де жұмыс істеуде.
Дереккөздер
- ↑ Открытие космической струны получило первое подтверждение?
- ↑ Астрономы открыли космическую струну?
- ↑ a b Becker, Becker, and Schwarz 2007, p. 1
- ↑ Zwiebach 2009, p. 6