¿Qué es la "teoría de supercuerdas"?

Introducción a la teoría de supercuerdas

Los físicos siempre han creído que existen simetrías en la naturaleza, por ejemplo, hay tres familias de defones y leptones, o partículas positivas y negativas, conservación CPT, etc. Pero el mundo físico no es tan simétrico como pensamos. Por ejemplo, CP no se conserva. La mayor asimetría es el giro de los fermiones y los bosones que necesitan girar dos círculos antes de que puedan volver a su apariencia original. sólo es necesario girar un círculo.

Los físicos han establecido la teoría de la supersimetría N=8 (Supersimetría / SUSY) para unificar fermiones y bosones, lo que significa que este universo tiene sólo cuatro dimensiones. dimensiones. Este universo de ocho dimensiones se llama superespacio. Sin embargo, estas cuatro dimensiones adicionales no pueden entenderse como tiempo o espacio. El universo de ocho dimensiones está habitado por fermiones que pueden girar a través del espacio de cuatro dimensiones. dimensiones donde viven los fermiones, y luego cambian de ocho dimensiones a cuatro dimensiones. Es decir, los bosones se pueden convertir en fermiones y los fermiones se pueden convertir en bosones. No hay diferencia entre ellos. diferente es simplemente que tienen giros diferentes. Es una ilusión que estamos limitados a cuatro dimensiones y no podemos ver ocho dimensiones.

Déjame darte una analogía. Sólo puedes sentir tres dimensiones (arriba, abajo). , frente, izquierda y derecha) en la tierra Aunque conocemos la existencia del tiempo, sin embargo, no podemos ver con nuestros ojos, que solo nos ayudan a analizar sistemas tridimensionales. Sin embargo, es posible que este mundo sea de ocho dimensiones. dimensional, y no se puede saber porque los ojos sólo pueden distinguir tres dimensiones.

Los científicos llaman a estos pares de partículas socios supersimétricos, como gravitinos, fotones y gluinos, mientras que los socios de los fermiones se denominan espartículas. pero en los fermiones agregue una s al frente, como superelectrón (selectrón). Sin embargo, sabemos que no importa cómo giren los fermiones, no pueden generar bosones, y no hemos encontrado ningún compañero supersimétrico para fermiones o bosones. no están formados por Se sabe que los bosones se rotan. Si cada bosón o fermión tiene su compañero supersimétrico, el número de partículas en el mundo será el doble que el actual.

Algunas personas piensan que eso. La masa de las partículas supersimétricas es muchas veces mayor que la de las partículas originales y sólo existen en estados de alta energía. No podemos verlas en el universo silencioso. Sólo en casos extremadamente raros, las partículas supersimétricas se descomponen en fermiones y bosones ordinarios. , nosotros aún no hemos detectado la pareja supersimétrica, de lo contrario habrá un escándalo.

Sin embargo, detrás de la teoría de la supersimetría, la teoría de cuerdas (teoría extraña) está surgiendo lentamente, ¡que también pretende unificar el bosón fermión! La teoría de cuerdas cree que tanto los bosones como los fermiones en este mundo están compuestos de una cosa: las cuerdas son como una cuerda, pero en realidad son demasiado pequeñas y adelantadas, por lo que forman partículas granulares. La tensión de las cuerdas en la teoría de cuerdas se denota por la cantidad 1/(2 p a'), donde a' se pronuncia "alfa prima" y es igual al cuadrado de la escala de longitud de las cuerdas.

Las teorías de cuerdas son. Se clasifican según si se requiere que las cuerdas sean bucles cerrados o no, y si el espectro de partículas incluye o no fermiones.

Al principio los físicos pensaban que la teoría de cuerdas cerradas debía ser de diez dimensiones, porque sólo diez. La teoría de cuerdas cerradas dimensional se puede renormalizar, la renormalización es un método ingenioso utilizado por los físicos para resolver el problema del "infinito" en la electrodinámica cuántica. Muchos de los problemas de términos infinitos están relacionados con la autointeracción. ejemplo del término infinito entre electrones y campos electromagnéticos:

El rango de influencia de la fuerza electromagnética sigue la ley del cuadrado inverso, es decir, 1 dividido por la distancia

El cuadrado de Se necesita un método finito para calcular la masa del electrón (porque finito más infinito también es infinito).

El físico holandés Hendrik Kramers cree que la masa de los electrones se compone de dos masas: la masa desnuda y la infinita. masa Usando la ecuación de Max Maxwell se calcula la masa de otro electrón, que nuevamente es infinita. Resta la primera masa de la segunda masa y el resto es la masa desnuda, que es la masa normal del electrón. > Por supuesto que no todo se puede volver a regularizar, debes establecer inteligentemente la fórmula como: (infinito) - (infinito + menos) = (menos), de lo contrario la respuesta será cero o la respuesta es infinita. Un ejemplo exitoso es la reregularización que se utiliza para explicar el desplazamiento de Lamber (Lamb Shift). El desplazamiento de Lamber explica que la energía de dos partículas en diferentes estados (giro hacia arriba y hacia abajo) en una órbita es ligeramente diferente, por lo que el electrón que gira hacia arriba se convierte en un electrón. gira hacia abajo y se emite radiación de microondas de 21,11 cm.

De hecho, si una teoría es factible en la física actual depende enteramente de si se puede volver a regularizar.