Головна

Сучасний стан теорії Калуци-Клейна

  1. I- Політичні теорії
  2. I. Політичні теорії
  3. I. Політичні теорії
  4. I. Політичні теорії
  5. I. Політичні теорії
  6. I. Політичні теорії
  7. I. Політичні теорії

За шість десятиліть, що минули з моменту першої появи гіпотези Калуци, розуміння фізики значно змінилося і поглибилося. Квантова механіка була повністю сформульована і отримала експериментальне підтвердження. Були відкриті і, в значній мірі, пояснені сильне і слабке взаємодії, які в 1920-і рр. ще не були відомі. Багато фізиків стали вважати, що початкове припущення Калуци зазнало невдачі через те, що він не знав про ці інших взаємодіях і був тому занадто консервативний в перегляді структури простору. Додаткові взаємодії вимагають додаткових вимірів. Було показано, що хоча одне нове циклічне вимір і здатне вирішити задачу об'єднання загальної теорії відносності і електромагнетизму, воно є недостатнім.

До середини 1970-х рр. розгорнулися інтенсивні дослідження, націлені на розробку теорій вищих розмірностей з багатьма згорнутими вимірами. На рис. 8.7 показаний приклад з двома додатковими вимірами, згорнутими в форму м'яча, т. Е. Сферу. Як і у випадку з одним циклічним виміром, ці додаткові виміри присутні в кожній точці простору, що описується нашими звичайними протяжними вимірами. (Для наочності ми, знову ж таки, зобразили тільки приклад, де сферичні вимірювання показані в вузлах регулярної мережі, побудованої для протяжних вимірювань.) Крім пропозиції про інше числі додаткових вимірів, можна уявити собі інші форми цих вимірювань. Наприклад, на рис. 8.8


Глава 8. Вимірювань більше, ніж бачить око 137

 Мал. 8.8. Два додаткових вимірювання, згорнуті в бублик (тор)

ми показали можливий варіант, в якому так само є два додаткових вимірювання, мають тепер форму бублика, тобто тора. Хоча це і виходить за межі наших образотворчих можливостей, можна уявити собі більш складні ситуації, в яких є три, чотири, п'ять і взагалі довільне число додаткових просторових вимірів, згорнутих в найекзотичніші форми. Оскільки досі не було отримано експериментального підтвердження існування всіх цих вимірів, істотним і раніше залишається вимога, щоб їх просторовий розмір був менше, ніж найменший масштаб довжин, доступний сучасній техніці.

Найбільш багатообіцяючими з усіх теорій з вищими размерностями були ті, які включали і суперсиметрії. Фізики сподівалися, що часткове скорочення найбільш інтенсивних квантових флуктуацій, пов'язане з парами частинок-суперпартнерів, допоможе пом'якшити протиріччя між гравітацією і квантовою механікою. Для теорій, що містять гравітацію, додаткові виміри і суперсиметрії, вони запропонували назву багатовимірна супергравітації.

Як і у випадку з оригінальною гіпотезою Калуци, різні варіанти багатовимірної супергравітації виглядають, на перший погляд, багатообіцяюче. Нові рівняння, що з'являються в результаті додавання нових вимірів, разюче нагадують рівняння, що використовуються для опису електромагнетизму, а також сильної і слабкої взаємодій. Однак більш уважний аналіз показує, що старі загадки нікуди не зникли. Ще більш важливим є те, що катастрофічні квантові флуктуації простору, що виникають на малих відстанях, хоча і послаблюються суперсиметрією, але недостатньо для того, щоб теорія стала несуперечливої. Фізики також переконалися, що важко розробити єдину, несуперечливу теорію з вищими размерностями, що об'єднує всі властивості взаємодій і матерії7).

Поступово ставало ясно, що хоча окремі частини об'єднаної теорії починають займати свої місця, однак ключова ланка, здатне зв'язати їх в єдине ціле способом, що не суперечить квантовій механіці, досі не було. У 1984 р це відсутню ланку - теорія струн - яскраво вийшло на сцену і зайняло на ній центральне місце.




Не тільки струни? | Глава 7. «Супер» в суперструн | Характер фізичних законів | Суперсиметрія і суперпартнери | Доводи на користь суперсиметрії - до появи теорії струн | Суперсиметрія в теорії струн | Суперпроблема достатку | ілюзія звичного | Ідея Калуци і уточнення Клейна | Взад і вперед по Садовому шлангу |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати