Stephen Hawking ümit M-teorisi açıklayacağız Evreni. Nedir bu teori?

Bir efsane Var, ne Albert Einstein ile yaptığı son saatlerini geçirdiği Yeryüzünde вычерчивая bir şey bir kağıt parçası üzerinde son bir girişim formüle bir teori sadece. Sonra 60 yıl ve bir diğer efsanevi bilim adamı teorik fizik, Stephen Hawking terk eder bu dünyayı, benzer düşünceler. Biz biliyoruz ki, Hawking inanıyordu sözde M-teorisi — ve bizim en iyi şans oluşturmak için tam bir teori evrenin. Ama bu nedir?

O zamandan beri, 1915 yılında formüle edilmiştir Einstein'ın genel izafiyet teorisi, her bir teorik fizikçi, hayal uzlaştırmak anlayışımız sonsuz küçük dünya, atom ve parçacıkların sonsuz büyük ölçekli uzay. Eğer son sizin tarif denklemlerin Einstein, ilk ile olağanüstü doğruluk için öngörülen sözde Standart model temel etkileşimleri.

Bizim mevcut anlayış olmasıdır arasındaki etkileşimi ile fiziksel nesneler açıklanan dört temel güçleri. Bunlardan iki tanesi — yerçekimi ve elektromanyetizma — tezahür için bizi makroskopik düzeyde, biz onlarla ilgili her gün. Diğer iki zayıf ve güçlü etkileşim — tecelli üzerinde çok küçük ölçekli ve sadece ne zaman biz başa субатомными süreçleri.

Standart model temel etkileşimleri sağlar tek bir yapı için bu üç kuvvet, yerçekimi istemiyor sığacak bu resim. Rağmen, kesin bir açıklama, büyük ölçekli olaylar gibi davranış gezegenin yörüngesinde veya hoparlör galaksiler, genel görelilik çalışmayı çok kısa mesafelerde. Standart modele göre, tüm kuvvet опосредуются bazı parçacıklar. Bu durumda yerçekimi ile çalışır graviton. Ama çalıştığımız zaman hesaplamak etkileşim bu гравитонов, ortaya anlamsız sonsuz denklemleri.

Tam bir teori yerçekimi olması gerekir çalışma, herhangi bir ölçekte ve dikkate kuantum doğasını temel parçacıklar. Bu sayede sığdırmak yerçekimi birleştirilmiş yapısı ile diğer üç temel etkileşimler oluşturarak, böylece meşhur bir teori sadece. Tabii ki, o zamandan beri, gibi, öldü, Albert Einstein, 1955 yılında yapılan birçok önemli ilerleme bu alanda. Bizim en iyi aday, bugün adını taşıyan M-teorisi.

Devrim sicim

Anlamak İçin temel bir fikir M-teorisi dönmem gerekiyor, 1970'li yıllarda, bilim adamları fark tasvir etmek yerine, evreni temel nokta parçacıklar, onların daha iyi olurdu tarif olarak titreşen sicim (enerji boru). Yeni bir yol düşünme temel oluşturan doğa açtı çözmek için birçok teorik sorunları. Her şeyden önce, ayrı bir salınım dizeleri olarak yorumlanabilir graviton. Ve aksine, standart yerçekimi teorisi, sicim teorisi açıklayabilir etkileşim matematiksel olarak almayı ve garip бесконечностей. Yani, yerçekimi dahil edilebilir birleştirilmiş bir yapıya sahiptir.

Bundan Sonra волнительного açılış teorik fizikçiler için çaba bir sürü koyun fark sonuçları. Ancak, çoğu zaman olduğu gibi, bilimsel araştırma, tarih sicim teorisi iniş ve çıkışlarla doludur. İlk insanlar şaşkın, ne o tahmin varlığını, parç, acıklar, bir hızlı hareket, ışık, sözde «тахион». Bu bir tahmin olmuş bir çelişki ile deneysel gözlemler ve atıldı, ciddi bir gölge sicim teorisi.

Ancak, bu sorun çözüldü, 1980'lerin başında bir araya getirilmesi ile sicim teorisi, sözde “süpersimetri”. Bu tahmin, her bir parçacık kendi суперпартнер ve olağandışı bir tesadüf, aynı durum, aslında giderir тахион. Bu ilk başarı, yaygın olarak bilinen “ilk dize devrim”.

Bir Diğer sıradışı özelliği, sicim teorisi gerektirir varlığının on uzay-zaman ölçümleri. Şu anda bildiğimiz gibi dört: derinlik, yükseklik, genişlik ve zaman. Ancak bu gibi ciddi engel, istenen zaten bir kaç çözüm, ve şu anda bu görülen oldukça sıradışı bir özelliği daha sorun.

Örneğin, biz-ebil var dört boyutlu bir dünyada herhangi bir erişim ek ölçümler için. Ya da ekstra bir ölçü olabilir “kompakt” ve умещены bu gibi küçük ölçekli, biz onların farkında değil. Ancak, farklı компактификации yol açacak başka değerlere fiziksel sabitler ve diğer fizik yasaları. Olası bir çözüm olduğunu, bizim Evrenimiz gibi bir çok sonsuz “çoklu evren” ile yönetilen, farklı fiziksel yasalar.

M-teorisi

Kaldı başka bir sorun perili теоретикам sicim zaman. Kapsamlı sınıflandırma gösterdi varlığını beş farklı seri sicim teorileri ve anlaşılmaz, neden doğa seçmek zorunda bir beş.

Burada devreye giriyor M-teorisi. İkinci devrim sicim 1995 yılında fizik önerdi sıralı beş sicim teorileri, aslında farklı olan kişiler için eşsiz bir teorisi var olan on bir uzay-zaman boyutları ve adı M-teorisi. Bu içerir, her dize bir teori, farklı fiziksel bağlamlarda kalarak bir çalışma. Bu inanılmaz derecede heyecan verici bir resim açtı çoğu teorik fizikçiler fikri, M-teorisi olacak teori sadece ve o da matematiksel olarak daha tutarlı,herkes daha önerilen bir teori.

Ne kadar olduğunu, M-teorisi üretmek mümkün tahminler deneysel olarak test edilebilir. Суперсимметрия şu anda test edilen Büyük hadron çarpıştırıcısı. Eğer bilim adamları bulmak mümkün varlığı belirtileri суперпартнеров, bu kalıcı olarak artıracak bir pozisyonda M-teorisi. Ama modern teorik fizik kadar vermek mümkün doğrulanabilir tahminler ve deneysel düşünemiyorum bu doğrulama deneyleri.

Çoğu büyük fizikçiler ve космологов takıntılı bir arzu bulmak için, bu güzel ve basit bir açıklama, dünyanın bir açıklayabilir. Ve biz kadar uzak, bu olmadan, zeki ve yaratıcı insanlar gibi Hawking olsaydı, bu hiç mümkün değildir.