Понедельник, 11 Мая 2015 г. 23:19 + в цитатник

61

Уже позже, в 1991 г., норвежский физик Энди Люткен и мой однокурсник по учёбе в Оксфорде, а ныне профессор университета Дьюка, Пол Аспинуолл, задались вопросом, который впоследствии оказался очень интересным. Если перестраивается пространственная структура компоненты Калаби–Яу нашей Вселенной, как это будет выглядеть с точки зрения зеркального пространства Калаби–Яу? Чтобы понять, почему возник такой вопрос, нужно вспомнить, что физические свойства зеркальной пары пространств Калаби–Яу (если эти пространства используются в качестве дополнительных измерений) идентичны, но сложность математических расчётов, необходимых для установления этих физических свойств, может сильно отличаться. Аспинуолл и Люткен ДАЛЕЕ...

Рубрики:

ДЖЕЙН_РОБЕРТС_СЕТХ/Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны

ТЕХНІЧНИЙ

ЦІКАВО ЗНАТИ

ПРИРОДА ЗЕМЛЯ

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ

ВСЕСВІТ 2015

ФІЗИКА,АСТРОФІЗИКА,МЕХАНІКА

Комментарии (0)

Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории

Дневник

Понедельник, 11 Мая 2015 г. 23:12 + в цитатник

62

Рис. 11.5. Флоп-перестройка с разрывом пространства (верхний ряд) и соответствующая зеркальная формулировка (нижний ряд)

Хотя у нас были достаточные основания считать, что важная связь между исходными и зеркальными многообразиями не нарушится в ходе преобразований, приводящих к разрыву пространства Калаби–Яу в верхней части рис. 11.5, мы понимали, что вопрос о том, останутся ли многообразия на рис. 11.5 зеркальными друг другу после разрыва, нетривиален. Это ключевой вопрос, так как если они останутся зеркальными, отсутствие катастрофы в зеркальной формулировке будет означать отсутствие катастрофы в исходной формулировке, и это станет доказательством того, что пространство в теории струн может разрываться. Мы поняли, что этот вопрос можно свести к вычислению. ДАЛЕЕ...

Рубрики:

ДЖЕЙН_РОБЕРТС_СЕТХ/Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны

ФІЗИКА,АСТРОФІЗИКА,МЕХАНІКА

Метки: брайан грин элегантная вселенная суперструны книга13 наука популярная физика

Комментарии (0)

Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории

Дневник

Понедельник, 11 Мая 2015 г. 23:09 + в цитатник

63

Расчёт, который нужно было провести, грубо говоря, сводился к определению массы конкретной частицы, являющейся колебательной модой струны при её движении во вселенной, компоненту Калаби–Яу которой мы изучали всю осень. Мы надеялись, что в соответствии с выбранной нами стратегией масса окажется точно такой же, что и масса в случае многообразия Калаби–Яу, возникшего после флоп-перестройки с разрывом пространства. ДАЛЕЕ...

Рубрики:

ДЖЕЙН_РОБЕРТС_СЕТХ/Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны

ФІЗИКА,АСТРОФІЗИКА,МЕХАНІКА

Метки: брайан грин элегантная вселенная суперструны книга13 физика наука популярная

Комментарии (0)

Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории

Дневник

Понедельник, 11 Мая 2015 г. 23:06 + в цитатник

64

Установление такой неизбежности в структуре Вселенной потребует долгого пути и вплотную приведёт нас к разрешению глубочайших вопросов мироздания. Эти вопросы подчёркивают загадку: кто или что сделал выбор среди бессчётного числа вариантов? Неизбежность упраздняет эти вопросы путём отметания других возможностей. Неизбежность означает, что в действительности другого выбора нет. Неизбежность постулирует, что Вселенная не может быть иной. Как мы увидим в главе 14, нет причин, по которым Вселенная должна иметь такую жёсткую конструкцию.ДАЛЕЕ...

Рубрики:

ДЖЕЙН_РОБЕРТС_СЕТХ/Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны

ФІЗИКА,АСТРОФІЗИКА,МЕХАНІКА

Метки: брайан грин элегантная вселенная суперструны наука популярная книга13 физика

Комментарии (0)

Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории

Дневник

Понедельник, 11 Мая 2015 г. 23:02 + в цитатник

65

Второе установленное свойство M-теории состоит в том, что она, кроме колеблющихся струн, включает и другие объекты: колеблющиеся двумерные мембраны и трёхмерные капли (последние называют 3-бранами), а также и многие другие составляющие. Это свойство, как и одиннадцатое измерение, возникает вследствие отказа от приближений, использовавшихся до середины 1990-х гг. Если не считать этих и ряда других результатов, полученных в последние годы, M-теория остаётся мистической (этим объясняется одно из предложенных толкований буквы «M» в её названии). ДАЛЕЕ...

Рубрики:

ДЖЕЙН_РОБЕРТС_СЕТХ/Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны

ФІЗИКА,АСТРОФІЗИКА,МЕХАНІКА

Метки: брайан грин элегантная вселенная суперструны книга13 физика наука популярная

Комментарии (0)

Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории

Дневник

Понедельник, 11 Мая 2015 г. 22:58 + в цитатник

66

Рис. 12.4. Квантовый хаос приводит к рождению пары струна/антиструна (б) и её уничтожению (в), что усложняет взаимодействие

Однако это ещё не всё: краткосрочные извержения виртуальных струн вследствие квантовых флуктуаций могут произойти любое число раз, что приведёт к рождению последовательных виртуальных пар. При этом получатся диаграммы с большим количеством петель, как показано на рис. 12.5. Каждая диаграмма даёт простой и удобный способ описания соответствующего физического процесса. Налетающие струны сливаются, квантовый хаос вызывает раздвоение получившейся петли на виртуальную пару, струны этой пары движутся, затем аннигилируют с образованием одной петли, которая далее снова распадается на виртуальную пару и т. д. Как и для других диаграмм, для каждого из этих процессов есть математические формулы, в которых учитывается влияние на движение исходной пары струн.^{101}
ДАЛЕЕ...

Рубрики:

ДЖЕЙН_РОБЕРТС_СЕТХ/Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны

ФІЗИКА,АСТРОФІЗИКА,МЕХАНІКА

Метки: брайан грин элегантная вселенная суперструны книга13 наука популярная физика

Комментарии (0)

Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории

Дневник

Понедельник, 11 Мая 2015 г. 22:44 + в цитатник

67

К началу 1990-х гг. анализ двух последних возможностей убедил большинство теоретиков в том, что повсеместное использование теории возмущений является помехой на пути прогресса. По мнению подавляющего большинства учёных, следующее серьёзное продвижение возможно лишь при использовании подхода, не скованного приближёнными методами и, следовательно, далеко выходящего за рамки теории возмущений. Ещё в 1994 г. разработка такого подхода казалась несбыточной мечтой. Однако иногда и такие мечты сбываются.
ДАЛЕЕ...

Рубрики:

ДЖЕЙН_РОБЕРТС_СЕТХ/Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны

ФІЗИКА,АСТРОФІЗИКА,МЕХАНІКА

Метки: брайан грин элегантная вселенная суперструны наука популярная физика книга13

Комментарии (0)

Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории

Дневник

Понедельник, 11 Мая 2015 г. 22:41 + в цитатник

68

Суперсимметрия принадлежит к более абстрактным типам симметрии, который связывает физические свойства элементарных объектов с различными спинами. Эксперимент даёт лишь косвенные намёки на то, что в микромире реализуется такой механизм симметрии, но по описанным выше причинам физики твёрдо убеждены, что он действительно реализуется. Естественно, этот механизм является неотъемлемой частью теории струн. В 1990-е гг. после пионерской работы Натана Зайберга из Института перспективных исследований физики осознали, что суперсимметрия даёт мощный инструмент, используя который можно косвенным методом ответить на ряд очень сложных и важных вопросов.
ДАЛЕЕ...

Рубрики:

ДЖЕЙН_РОБЕРТС_СЕТХ/Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны

ФІЗИКА,АСТРОФІЗИКА,МЕХАНІКА

Метки: брайан грин элегантная вселенная суперструны книга13 физика наука популярная

Комментарии (0)

Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории

Дневник

Понедельник, 11 Мая 2015 г. 22:36 + в цитатник

69

Предварительные итоги

Итак, посмотрим, где мы находимся. К середине 1980-х гг. физики построили пять теорий суперструн. При исследовании приближёнными методами теории возмущений свойства пяти теорий казались различными. Однако эти приближённые методы применимы лишь тогда, когда константа связи струны меньше 1. Ожидалось, что константу связи в каждой теории можно будет вычислить точно, но из вида приближённых уравнений для констант стало ясно, что такое вычисление в настоящее время невозможно. Поэтому физики направили свои усилия на изучение всех пяти теорий в допустимых диапазонах соответствующих констант связи, как для констант, меньших 1, так и больших 1, т. е. при слабой и при сильной связи. Однако попытки определить свойства любой из этих теорий в области сильной связи на основе традиционных методов теории возмущений оказались тщетными.
ДАЛЕЕ...

Рубрики:

ДЖЕЙН_РОБЕРТС_СЕТХ/Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны

ФІЗИКА,АСТРОФІЗИКА,МЕХАНІКА

Метки: брайан грин элегантная вселенная суперструны наука популярная книга13 физика

Комментарии (0)

Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории

Дневник

Понедельник, 11 Мая 2015 г. 22:29 + в цитатник

70

По техническим причинам, впервые Виттен столкнулся с одиннадцатым измерением при исследовании сильной связи струны типа IIA, для которой ситуация вполне аналогична. Как и в случае E-гетеротической струны, размер одиннадцатого измерения в случае струны типа IIA определяется значением её константы связи. При увеличении этого значения новое измерение расширяется. По мере расширения, однако, струна типа IIA превращается в «велосипедную камеру» (см. рис. 12.8), а не в ленту, как в случае E-гетеротической струны. И снова, согласно Виттену ДАЛЕЕ...

Рубрики:

ДЖЕЙН_РОБЕРТС_СЕТХ/Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны

ФІЗИКА,АСТРОФІЗИКА,МЕХАНІКА

Метки: брайан грин элегантная вселенная суперструны наука популярная книга13 физика

Комментарии (0)

Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории

Дневник

Понедельник, 11 Мая 2015 г. 22:25 + в цитатник

71

Возникают два вопроса. Во-первых, являются ли двумерные мембраны подлинно фундаментальными объектами теории струн? Во-вторых, если вспомнить о смелом рывке от нульмерных точечных частиц к одномерным струнам в 1970-х и начале 1980-х гг. и учесть только что обсуждённые результаты о существовании двумерных мембран в теории струн, возможно ли, что в теории присутствуют объекты старших размерностей? На момент написания этой книги точные ответы ещё не известны, но ситуация, похоже, следующая.
ДАЛЕЕ...

Рубрики:

ДЖЕЙН_РОБЕРТС_СЕТХ/Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны

ФІЗИКА,АСТРОФІЗИКА,МЕХАНІКА

Метки: брайан грин наука популярная элегантная вселенная суперструны физика книга13

Комментарии (0)

Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории

Дневник

Понедельник, 11 Мая 2015 г. 22:20 + в цитатник

72

Действительно, в теории Эйнштейна не существует ограничений на минимальную массу чёрной дыры. Согласно теории относительности, если сжать кусок вещества любой массы до достаточно малых размеров, то он превратится в чёрную дыру (чем меньше масса, тем сильнее его нужно сдавливать). Можно придумать мысленный эксперимент, в котором берутся сгустки материи всё меньшей массы, эти сгустки сжимаются до чёрных дыр всё меньших размеров и свойства таких чёрных дыр сравниваются со свойствами элементарных частиц. Из утверждения Уилера об отсутствии волос можно сделать вывод о том, что образованные таким способом чёрные дыры будут очень похожи на элементарные частицы. И те и другие выглядят как мельчайшие сгустки материи, полностью характеризующиеся массами, зарядами и спинами.
ДАЛЕЕ...

Рубрики:

ДЖЕЙН_РОБЕРТС_СЕТХ/Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны

ФІЗИКА,АСТРОФІЗИКА,МЕХАНІКА

Метки: брайан грин элегантная вселенная суперструны книга13 наука популярная физика

Комментарии (0)

Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории

Дневник

Понедельник, 11 Мая 2015 г. 22:14 + в цитатник

73

Прежде всего, что такое одномерная или нульмерная сфера? Будем рассуждать по аналогии. Двумерная сфера — это совокупность точек трёхмерного пространства, расположенных на одинаковых расстояниях от выбранного центра, как показано на рис. 13.2а. По аналогии с этим, одномерная сфера ДАЛЕЕ...

Рубрики:

ДЖЕЙН_РОБЕРТС_СЕТХ/Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны

ФІЗИКА,АСТРОФІЗИКА,МЕХАНІКА

Метки: брайан грин элегантная вселенная суперструны книга13 физика наука популярная

Комментарии (0)

Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории

Дневник

Понедельник, 11 Мая 2015 г. 21:57 + в цитатник

74

Во-вторых, напомним, что, как обсуждалось в главе 9, число отверстий многообразия Калаби–Яу определяет число низкоэнергетических (а, следовательно, имеющих малую массу) колебательных мод струны, которыми могут описываться перечисленные в табл. 1.1 частицы, а также типы взаимодействий. Но так как при конифолдных переходах с разрывом пространства число отверстий меняется (например, как на рис. 13.3, где отверстие тора исчезло в процессе разрыва/восстановления), можно ожидать и изменения числа колебательных мод малой массы. ДАЛЕЕ...

Рубрики:

ДЖЕЙН_РОБЕРТС_СЕТХ/Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны

ФІЗИКА,АСТРОФІЗИКА,МЕХАНІКА

Метки: брайан грин элегантная вселенная суперструны книга13 физика наука популярная

Комментарии (0)

Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории

Дневник

Понедельник, 11 Мая 2015 г. 21:49 + в цитатник

75

Насколько черно чёрное?

Оказалось, что Хокинг тоже думал о схожести закона об увеличении площади горизонта чёрной дыры и закона о неминуемом росте энтропии, но решил, что эта аналогия есть просто совпадение, и выбросил её из головы. В конце концов, рассуждал Хокинг, если принимать аналогию между чёрными дырами и термодинамикой всерьёз, придётся не только отождествить площадь горизонта событий чёрной дыры с энтропией, но при этом, как следовало из его работ и совместных работ с Джеймсом Бардином и Брендоном Картером, приписать чёрной дыре температуру (точное значение которой определялось бы напряжённостью гравитационного поля на горизонте событий). А если у чёрной дыры есть сколь угодно малая ненулевая температура, то она, в соответствии с фундаментальными и хорошо установленными ДАЛЕЕ...

Рубрики:

ДЖЕЙН_РОБЕРТС_СЕТХ/Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны

ФІЗИКА,АСТРОФІЗИКА,МЕХАНІКА

Метки: брайан грин книга13 элегантная вселенная суперструны физика наука популярная

Комментарии (0)

Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории

Дневник

Понедельник, 11 Мая 2015 г. 21:35 + в цитатник

76

Для многих теоретиков это открытие было важным и убедительным аргументом в поддержку теории струн. Наше понимание теории струн до сих пор остаётся слишком грубым для прямого и точного сравнения с экспериментальными результатами, например, с результатами измерений масс кварка или электрона. Но сейчас видно, что теория струн даёт первое фундаментальное обоснование давно открытого свойства чёрных дыр, невозможность объяснения которого многие годы тормозила исследования физиков, работавших с традиционными теориями. И это свойство чёрных дыр тесно связано с предсказанием Хокинга об их излучении, которое, в принципе, может быть проверено экспериментально. ДАЛЕЕ...

Рубрики:

ДЖЕЙН_РОБЕРТС_СЕТХ/Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны

ФІЗИКА,АСТРОФІЗИКА,МЕХАНІКА

Метки: брайан грин элегантная вселенная суперструны физика книга13 наука популярная

Комментарии (0)

Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории

Дневник

Понедельник, 11 Мая 2015 г. 21:13 + в цитатник

77

Некоторые из следствий этой поразительной перспективы будут рассмотрены в следующей главе, здесь же хочется отметить один важный момент. Нужно вспомнить главный вывод: в экстремальных ситуациях, возникающих при чрезвычайно высоких плотностях ввиду огромных масс и малых размеров, классическая теория Эйнштейна становится неприменимой, и для описания таких ситуаций необходимо её квантовое обобщение. Здесь напрашивается вопрос о том, может ли для анализа сингулярностей в центре чёрной дыры оказаться полезной теория струн? ДАЛЕЕ...

Рубрики:

ДЖЕЙН_РОБЕРТС_СЕТХ/Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны

ФІЗИКА,АСТРОФІЗИКА,МЕХАНІКА

Метки: брайан грин элегантная вселенная суперструны книга13 физика наука популярная

Комментарии (0)

Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории

Дневник

Понедельник, 11 Мая 2015 г. 21:08 + в цитатник

/royallib.com/img/progress.png" target="_blank">http://royallib.com/img/progress.png) -21.6px 50% no-repeat;">

78

Можно ли в наших исследованиях теории Большого взрыва продвинуться ещё дальше вглубь времён? Можно. Используя законы обычной ядерной физики и термодинамики, можно сделать определённые предсказания об относительном проценте лёгких элементов, образованных во время первичного нуклеосинтеза, т. е. в период примерно от сотых долей секунды до нескольких минут после Большого взрыва. Например, теория говорит о том, что Вселенная примерно на 23% должна состоять из гелия. ДАЛЕЕ...

Рубрики:

ДЖЕЙН_РОБЕРТС_СЕТХ/Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны

ФІЗИКА,АСТРОФІЗИКА,МЕХАНІКА

Метки: брайан грин элегантная вселенная суперструны книга13 наука популярная физика

Комментарии (0)

Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории

Дневник

Понедельник, 11 Мая 2015 г. 21:04 + в цитатник

79

Скрупулёзные исследования реликтового излучения показывают, что с точностью до тысячной доли процента температура излучения одинакова для всех точек неба, на которые направлена измерительная антенна. Если немного задуматься над этим фактом, он может показаться странным. С какой стати температуры различных точек Вселенной, ДАЛЕЕ...

Рубрики:

ДЖЕЙН_РОБЕРТС_СЕТХ/Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны

ФІЗИКА,АСТРОФІЗИКА,МЕХАНІКА

Метки: брайан грин элегантная вселенная суперструны книга13 физика наука популярная

Комментарии (0)

Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории

Дневник

Воскресенье, 10 Мая 2015 г. 21:47 + в цитатник

80

Итак, согласно современной теории, эволюция Вселенной на временном интервале от момента сразу за планковским временем до настоящего времени выглядит так, как показано на рис. 14.1.

Рис. 14.1. Временная шкала эволюции и ключевые моменты в истории Вселенной

Космология и теория суперструн

Нам осталось выяснить, что происходит на коротком отрезке времени от момента Большого взрыва до планковского времени на рис. 14.1. Если непосредственно применять уравнения общей теории относительности к этой области, они будут свидетельствовать о том, что по мере приближения к моменту Большого взрыва Вселенная продолжает сжиматься, а её температура и плотность продолжают увеличиваться. В нулевой момент времени размер Вселенной становится равным нулю, а температура и плотность обращаются в бесконечность, и это явный признак того, что данная теоретическая модель Вселенной, прочно базирующаяся на классическом описании гравитации в общей теории относительности, теряет всякий смысл.
ДАЛЕЕ...

Рубрики:

ДЖЕЙН_РОБЕРТС_СЕТХ/Брайан Грин Элегантная Вселенная Суперструны

ФІЗИКА,АСТРОФІЗИКА,МЕХАНІКА