Что такое теория струн, если объяснять вкратце?

Ответить
Ответить
Комментировать
1
Подписаться
26
6 ответов
Поделиться

Ну давай попробуем, значит.

Вообще оно как было, насчёт теории струн базар пошёл ещё в 1960-х. Там профессора разномастные искали теории сильного взаимодействия. Идея состояла в том, что такие частицы, как протон и нейтрон, можно рассматривать как колебания струны (играй гитара звонкая). 

Сильное взаимодействие между частицами соответствовало бы отрезкам струны, а эти струны собсна соединяют другие струны, как в паутине в общем. Чтобы эта теория была верна, струны должны были походить на резиновые жгуты, которые нехило так натянули.

Дальше-больше, шире дали, сапоги-сандали, в 1974 г. вышел положняк о том, что теория струн может описать природу гравитационного взаимодействия,  но только если натяжение струны составит единицу с 39 нулями, дохера в общем. 

На самом деле все болт забили на статью эту, но то потому, что в тот период большинство ученых отказались от истолкования сильного взаимодействия в терминах теории струн в пользу теории кварков, глюонов и прочей лабуды, которая, как они порешали, куда более соответствовала наблюдениям. Опростоволосились они в общем, зря не учли.

Через 10 лет, с хуя собачьего, интерес к струнам внезапно возродился. Тут сложно обозначить откуда такой движняк пошёл, но с одной стороны, дядьки обфаршмачились, когда поняли, что супергравитация не способна объяснить существование наблюдаемых нами видов элементарных частиц. Ну и вновь выходит малява о том, что теория струн способна объяснить существование экспериментально наблюдавшихся частиц. В общем собрали кенты совет, и порешали тереть за теорию струн.

Раньше оно как было, считалось, что каждая из фундаментальных элементарных частиц может находиться в определенной точке пространства. В теории струн фундаментальные объекты не точечные частицы, а протяженные. И измерение там всего одно – длина. 

Эти струны бывают двух мастей : 1) открытые струны : объекты , которые имеют концы, сухарики скажем. ; 2) замкнутые струны : объекты , которые могут сворачиваться в кольцо, пусть сушки будут. 

Частица в каждый момент времени занимает одну точку пространства. А вот струна в каждый момент времени занимает в пространстве линию, ну представь, будто семки в ряд составил. Струны могут слиться в одну, в случае открытых струн просто соединяются их концы, тут вроде простецки всё, а в случае закрытых это типа того когда ты штанцы выходные на вешалку вешаешь, стрелочка к стрелочке.

Точно так же одна струна может разделиться на две. Эти струны, воля их, малы, да настолько, что даже лучшие технологии не способны выявить их форму, потому-то во всех экспериментах они ведут себя как мизерные, бесформенные точки. Тема такая же, как, если представить, что ты реально семечку пытаешься рассмотреть: вблизи или под лупой, ты продыбаешь, что она имеет неправильную или даже струноподобную форму, но вот на расстоянии семечка выглядит лишенной характерных черт точкой, тут вроде понятно должно быть.

Теперь давай перетрём за элементарные частицы и их взаимодействие .

В теории струн испускание или поглощение одной частицы другой соответствует делению или там слиянию струн. Вот например, в физике элементарных частиц гравитационное воздействие Солнца на Землю объясняется тем, что частицы солнечного вещества испускают гравитоны, а частицы вещества Земли их поглощают. Размен такой в общем.

По теории струн этот процесс представляется так: в голове надо представить водопровод, вот там вертикальные палочки буквы "Н" соответствуют частицам вещества Солнца и Земли, а горизонтальная перекладина — гравитону, он между ними и шныряет.

Обнял.

Ромчик Самосвалотвечает на ваши вопросы в своейПрямой линии
139
-10

Я теперь понял про что песня у сплина "сухари и сушки"

+10
Ответить

и все равно сложна (

+13
Ответить

Кратко и просто не значит для тупых и "гопарей"(

-6
Ответить
Ещё 1 комментарий

Виктория, вы что, в первый раз ответы Ромчика читаете? Це фича, а не баг.

+7
Ответить
Прокомментировать

Струна, пока, это теоретически самая маленькая матрешка в устройстве Вселенной - самой большей матрешки. Это слишком просто, давайте усложним хотя бы на уровень общеизвестных школьных понятий физики. Теория струн это физическая научная теория, что струны это самые элементарные компоненты, из которых состоит вся материя во Вселенной. 

Привычная нам материя состоит из молекул различных веществ, например молекула воды H2O. Н2 это два атома водорода, 0 это 1 атом кислорода.

Молекулы состоят из атомов из таблицы химических элементов Менделеева, водород (Н), кислород (0), углерод (С) и другие.

Атом это ядро и электроны вокруг него – как солнце и планеты вокруг. Если атом это футбольный мяч на футбольном стадионе, то его электроны это его единственные зрители на самых последних рядах. Атомы пустые на 99,9%. Если убрать всю пустоту из атомов, то все человечество уместиться в размер обычного апельсина.

Ядро атома состоит из протонов и нейтронов. Долгое время думали самых элементарных частиц. Кол-во протонов определяет какой будет химический элемент. Водород, кислород, углерод или другие. Силы, которые скрепляют ядро это сильное взаимодействие, расщепление или синтез ядер выделяет огромную энергию, например как в случае атомной бомбы.

Протоны и нейтроны в ядре в свою очередь сами состоят из мириады еще более элементарных частиц – кварков.

Теперь теория струн. Пока теория, не подтвержденная экспериментами. В свою очередь элементарные частицы кварки образуется в результате вибрации тончайших струн (сгустков энергии), с различной частотой (как голоса певцов, бас, тенор, сопрано).

undefined

Т.е. струны это, пока, по мнению ученых, последняя теоретически самая маленькая матрешка в устройстве мира, которые оказываются на поверку дуэтом, а то и симфоническим оркестром матрешек.

Если атом увеличить до размера солнечной системы, то струна будет лишь размером с дерево на планете Земля.

Струны вибрируют в 11-тимерном пространстве, как показано на картинке Calabi Yau ниже. Мы, люди, настолько большие для этого пространства, что привычными нам органами чувств можем ощущать только 3 знакомые нам измерения.

Calabi Yau

Если наличие струн экспериментально подтвердится это, видимо, даст возможность надеяться создать единую теорию поведения материи (популярное название Теория Всего), включающую в себя все известные физикам силы (гравитация, электромагнетизм, сильное и слабое взаимодействия) - способы взаимодействия всех элементов, составляющих видимый нам материальный мир Вселенной от галактик и планет, до элементарных частиц и струн.

Развитие теории струн привело к М-теории параллельный миров, согласно которой наша Вселенная это лишь одна (мем)брана в мириадах параллельных вселенных, но это уже немного другая история.

Вот ссылка на научно популярный фильм на эту тему, правда на английском языке.

https://www.youtube.com/embed/MiQnccPimes?wmode=opaque

Sergei Doshchenkoотвечает на ваши вопросы в своейПрямой линии
26
-3

Мой друг, мне кажется, с формулой воды вы опростоволосились.

+2
Ответить

Да, перепутал, спасибо, поправлю

0
Ответить
Прокомментировать

Экспериментально подтверждено лишь то, что можно использовать поиск на сайте и находить при помощи этого устройства ответ на искомый вопрос

http://thequestion.ru/questions/9113

Не плодите впредь ненужные сущности, пожалуйста))

14
-4

О. А я не нашла:(

+1
Ответить
Прокомментировать

В.: Что это такое?
О.: Это новый подход к описанию явлений в микромире; вместо точечных частиц, взаимодействуют между собой маленькие "нити" - струны

В.: Зачем она нужна?
О.: Дело в том, что на данный момент физика имеет два инструмента, которые (пока) идеально описывают природу вокруг: общая теория относительности Эйнштейна и квантовая механика. Но если их начать комбинировать, то постоянно возникают бесконечности и расходимости. Поэтому нужен новый инструмент, который включал бы в себя ОТО и квантовую механику как приближения (предельные случаи). Теория струн - один из вариантов

В.: Практическая применимость?
О.: Это фундаментальная теория, которая не подтверждена экспериментально, поэтому многие её константы неизвестны. Пока они не будут найдены из опыта или вычислены, о практическом применении теории струн не может быть и речи (разве новые полезные технологии для эксперимента, который её подтвердит или опровергнет). Можно только гадать, какие новые возможности она откроет, когда эти числа будут определены

Владимир Шоминотвечает на ваши вопросы в своейПрямой линии
7
-1
Прокомментировать

Вообще, теория струн - это такая область, рассказать о которой совсем простыми словами очень сложно. Однако можно попытаться. 

Выше про матрешку уже сказали. Можно перечислить составляющие этой матрешки: вся материя состоит из молекул, молекулы - из атомов, атомы - из протонов, нейтронов (составляющих ядро атома) и электронов (вращающихся вокруг ядра). Электроны - элементарные частицы, так как их нельзя разделить на более мелкие частицы. Протоны и нейтроны же состоят из других элементарных частиц - кварков. Всё, дальше ученые экспериментально пока не продвинулись. 

Теория струн говорит о том, что если заглянуть еще глубже, то мы увидим, что частицы, которые мы привыкли воспринимать как точки, на самом деле выглядят как струны - маленькие вибрирующие нити энергии. Важный момент: частицы не состоят из струн, они и есть струны, просто из-за несовершенства нашего оборудования мы видим их как точки. И так же, как струна скрипки вибрирует, производя различные ноты, квантовая струна вибрирует, производя различные свойства частиц (например, заряды и массы). В этом, если кратко, и заключается основная идея. 

Зачем нужна эта теория? Самая глобальная здесь цель - объединение гравитации (теории относительности) и квантовой механики (науки о поведении атомов и элементарных частиц), то есть объединение большого с малым: привычного для нас мира больших объектов с миром элементарных частиц. Это поможет, например, в объяснении происходящих процессов внутри черной дыры, так как так называемая "сингулярность" (совсем просто ее можно представить как конечную точку гравитационной воронки) является микроскопической и очень массивной. 

А вот с практической применимостью всё очень сложно, так как теория струн еще не доказана экспериментально, и говорить об этом пока еще рано. Однако в качестве теории она уже очень многое объясняет. Осталось только провести эксперимент. А это на данном этапе развития технологий представляется весьма затруднительным.

5
0
Прокомментировать
Читать ещё 1 ответ
Ответить
Читайте также на Яндекс.Кью
Читайте также на Яндекс.Кью