| dbo:abstract
|
- نظرية الأوتار أو النظرية الخيطية (بالإنجليزية: String Theory) هي مجموعة من الأفكار الحديثة حول تركيب الكون تستند إلى معادلات رياضية معقدة. تنص هذه المجموعة من الأفكار على أن الفرميونات مكونة من أوتار حلقية مفتوحة وأخرى مغلقة متناهية في الصغر لا سمك لها، وهي مليئة بالطاقة تجعلها في حالة من عدم الاستقرار الدائم وفق تواترات مختلفة وإن هذه الأوتار تتذبذب وتتحدد وفقها طبيعة وخصائص الجسيمات الأكبر منها مثل الكواركات والإلكترونات. أهم نقطة في هذه النظرية أنها تأخذ في الحسبان كافة قوى الطبيعة: الجاذبية والكهرومغناطيسية والقوى النووية، فتوحدها في قوة واحدة ونظرية واحدة، تسمى النظرية الفائقة (بالإنجليزية: M-Theory) تهدف النظرية إلى وصف المادة على أنها حالات اهتزاز مختلفة لوتر أساسي وتحاول هذه النظرية الجمع بين ميكانيكا الكم (بالإنجليزية: Quantum Mechanics)، التي تفسر القوى الأساسية المؤثرة في عالم الصغائر (القوة النووية الضعيفة، القوة الكهرومغناطيسية، القوة النووية القوية) وبين النظرية النسبية العامة التي تقيس قوة الجاذبية في عالم الكبائر ضمن نظرية واحدة والتي تقول بإن الكون هو عالم ذو عشرة أو أحد عشر بُعدًا، على خلاف الأبعاد الأربعة المحسوسة، وأن هنالك 6 أو 7 أبعاد أخرى، إضافةً لأبعاد العالم الثلاثة مع الزمن، غير محسوسة ومنطوية على نفسها. أما هذه النظرية الجديدة فتعتقد بأن الكون مكون من 26 بعداً، اُختزلت فيما بعد إلى عشرة أبعاد. ولتوضيح هذه الفكرة يستعمل البعض مثال خرطوم رش الماء، فعندما ينظر المرء للخرطوم من بعيد لا يرى سوى خط متعرج. لكنك بفحصه عن كثب يلاحظ أنه عبارة عن جسم ثلاثي الأبعاد، حيث أن الأبعاد الجديدة ملتفة على نفسها في جزء صغير جدا. استنادًا إلى نظرية الأوتار الفائقة فإن الكون ليس وحيدًا، وإنما هنالك أكوان عديدة متصلة ببعضها البعض، ويرى العلماء أن هذه الأكوان متداخلة ولكل كون قوانينه الخاصة به، بمعنى أن الحيز الواحد في العالم قد يكون مشغولاً بأكثر من جسم ولكن من عوالم مختلفة، وبحسب هذه النظرية فإن الكون ما هو إلا سيمفونية أوتار فائقة متذبذبة، فالكون عزف موسيقي ليس إلا، ومن الممكن معرفة الكون ومما يتكوّن من خلال معرفة الأوتار ونغماتها، فالكون يتصرف على نمط العزف على الأوتار. (ar)
- La teoria de cordes és una proposta de descripció quàntica unificada de totes les interaccions, incloent-hi la gravetat, que considera que els constituents fonamentals de la matèria no són partícules puntuals sinó objectes unidimensionals (cordes). La idea bàsica és que els components fonamentals del món físic són cordes d'una longitud de l'ordre de la longitud de Planck (10-35 m) que vibren a freqüències de ressonància. La tensió que haurien de tenir aquestes cordes (8,9·1042 N) és al voltant de 1041 vegades la tensió d'una corda de piano habitual (735 N). Per exemple, la teoria prediu que el gravitó (la proposada partícula transmissora de la força gravitacional) és una corda amb amplitud zero. Una altra idea clau proporcionada per la teoria és que no hi ha cap diferència perceptible entre cordes que es caragolen al voltant de dimensions més petites que les seves i les que es mouen en dimensions més grans (és a dir, els efectes en una dimensió de magnitud R igualen els de magnitud 1/R). La teoria de supercordes és una versió de la teoria de cordes estàndard que inclou els fermions (cosa que l'estàndard no feia) i incorpora la supersimetria (una simetria de les partícules fonamentals que relaciona bosons i fermions). Un aspecte destacable d'aquesta versió és que, per tal que la descripció de la natura sigui consistent, es necessita que l'espaitemps tingui 10 dimensions, en lloc de les 4 dimensions observades (tres d'espacials i una de temporal). Hom generalment suposa que, de les 10 dimensions, n'hi ha 6 que es troben caragolades (compactificades) en escales properes a la longitud de Planck, i per aquest motiu no es poden percebre. Aquesta teoria o, més ben dit, teories (vegeu més endavant), és una solució possible al problema de la gravetat quàntica (és a dir, una descripció quàntica de la gravetat) i, a més de la gravetat, pot descriure de manera natural les altres forces de la natura (força electrofeble i força forta). Les teories de supercordes inclouen els fermions i incorporen la supersimetria. No se sap encara si la teoria és capaç de descriure un univers amb la quantitat precisa de forces i matèria que observem, ni quanta llibertat la teoria dona per escollir aquests detalls. La teoria de cordes (i menys les seves ampliacions, com la teoria M) encara no ha fet prediccions falsables que permetin comprovar-la experimentalment, encara que alguns aspectes especials de la teoria són accessibles a observacions i experiments. (ca)
- Οι Θεωρίες Χορδών είναι μοντέλα της φυσικής στα οποία τα θεμελιώδη δομικά στοιχεία είναι μονοδιάστατα εκτεταμένα αντικείμενα (Χορδές), σε αντίθεση με την παραδοσιακή έννοια των σημειακών και αδιάστατων στοιχειωδών σωματιδίων. Οι θεωρίες χορδών αποφεύγουν με αυτό τον τρόπο τα προβλήματα και τις ανωμαλίες που προκύπτουν στις φυσικές θεωρίες λόγω της σημειακής φύσης των σωματιδίων. Στη μελέτη των θεωριών χορδών περιλαμβάνονται όχι μόνο μονοδιάστατα αντικείμενα, αλλά και αντικείμενα περισσότερων διαστάσεων, που καλούνται βράνες. Μέχρι σήμερα δεν έχει υπάρξει πειραματική επαλήθευση της θεωρίας χορδών. (el)
- Teorio de kordoj aŭ kordoteorio, kiu fakte ekzistas en pluraj variantoj (do, foje nomataj kune plurale "Teorioj de Kordoj"), estas teorio de fiziko kiu priskribas la fundamentajn partiklojn kaj iliajn interagojn surbaze de tre malgrandaj unudimensiaj fundamentaj estaĵoj nomataj "kordoj". Tiaj kordoj formas maŝojn kiuj estas multege pli etaj ol partikloj kiel protonoj. Tamen, la graveco de la koncepto de kordoj estas ke ili ne estas "matematikaj punktoj"; eĉ elektrono, iam antaŭe konsiderita kiel punkteca estaĵo povas esti priskribita per la uzo de kordoj. Tiu teorio pri konsisto el kordoj profunde efikas sur la ekvaciojn kaj kondukas al multaj konkludoj akordaj kun observitaj fenomenoj de la partiklaro. Eble la plej grava aspekto de la Teorio de Kordoj estas ke ĝi ŝajnas inkludi aŭtomate la graviton en unu sama sistemo kune kun la ceteraj fundamentaj fortoj de la naturo. La tiel nomata "norma modelo" de la partikla fiziko --enhavanta kvarkojn, leptonojn, kvar fortojn kaj la Higgs-an bosonon-- estas valida eĉ por distancoj tiel etaj kiel 10−16 cm, kaj ekzistas verŝajnaj pruvoj (ekzemple per eksterpolado pri la grando de la Fundamentaj fortoj por trovi la distancskalon ĉe kiu ili iĝas nedistingeblaj) ke la strukturnivelo sekvanta suben estos trovata ĉe distancskalo de 10−32 cm proksimume. Ankaŭ en ĉi-lasta distancskalo ekestas problemoj, pro efikoj de kvantuma mekaniko, kiam oni eksterpolas al ĝi la Ĝeneralan Teorion de Relativeco. Lerninte el la historio de la Partikla fiziko, oni povas konjekti ke "malsimila fiziko" devas okazi ĉe tiaj etetaj distancoj. La Teorio de kordoj donas manieron pritrakti tiajn fenomenojn. Kvankam la teorioj de kordoj interesis pli forte fizikistojn ekde la 1980-aj jaroj, ilia origino situas fine de la 1960aj jaroj kiam multaj "novaj" klasoj de hadronoj estis produktitaj per partiklaj akceliloj, kaj kiam la modelo pri kvarkoj ankoraŭ ne estis plene disvolvita, do pluraj malsamaj modeloj estis proponitaj kiuj celis komprenigi la kialon de la multeco de partikloj kaj la manieron kiel ili kondutas. Tiam proponis matematikan modelon kiu reproduktis parte la konduton de tiuj partikloj, sed kies matematika—do abstrakta-- karaktero, komence ne havis konforman bildon fizike imageblan. Iom poste klariĝis ke la matematiko disvolvita fare de konformis al interagoj inter etetaj unudimensiaj estaĵoj. Kiam la modelo pri kvarkoj estis disvolvita en la jaroj 1970-aj, fizikistoj komprenis kial tia speciala matematika traktado de estis iomgrade sukcesa. La kvarkoj interne de hadronoj estas kunigitaj per interŝanĝo de gluonoj, kaj la efiko estas kvazaŭ la kvarkoj estus ligitaj per peceto el elasta kordo. La forto inter kvarkoj (nomata "", kiu ankaŭ produktas nerekte la fortan interagon) estas tiom forta ke la energio en la "elasta kordo" estas similnivela al la maso-energio de la kvarkoj mem. Tiel, paro da kvarkoj ligitaj per la kondutas kvazaŭ streĉita korda peco. Unue, la Teorio de Kordoj nur utilis kiel priskribo de bosonoj, inkluzivante gluonojn, kaj fine ĝi estis anstataŭita per la fenomenaro por kiu ĝi estis unue disvolvita, per la kvarka modelo. Tamen, en 1970 John Schwarz kaj trovis manieron prisikribi ankaŭ fermionojn uzante la Teorion de Kordoj. En 1974, kiam ankaŭ la kvantuma kolordinamiko estis disvolvita kiel sufiĉe kontentiga modelo pri hadronoj, John Schwarz kaj malkovris rilaton inter la Teorio de Kordoj kaj la gravito. Interesa trajto de la matematika priskribo de fermionoj bazita sur kordoj estas ke ĝi donis pli da partikloj ol kiom fizikistoj antaŭpensis: tiu matematiko aŭtomate donas priskribon de partiklo kun maso egala al nulo kaj spino egala al 2. Sed ne ekzistas konita hadrono kongrua kun tiu priskribo, do dum kelke da tempo kelkaj fizikistoj serĉis manieron malaperigi tiun nedeziratan "partiklon", sed poste kelkaj komprenis ke tia partiklo kongruas kiel priskribo de , la mesaĝpartiklo de gravita interagado bezonata en iu ajn teorio pri . Do, la gravito aperis "necese" en la teorio de kordoj. Unue malmultaj homoj ekprenis la ideon serioze; proksimume dum dek jaroj, krom John Schwarz, la nura alia grava proponanto de la Teorio de Kordoj estis . Ili du, laborante kun eta kaj sinŝanĝanta grupo de pioniroj, alfrontis multajn el la matematikaj problemoj de la Teorio de Kordoj, inkluzive la oftan problemon de partikla fiziko: la nedezirata apero de nefiniaj kvantoj en kelkaj ekvacioj. Meze de la 1980aj jaroj la Teorio de Kordoj estis kombinita kun la ideo de supersimetrio por atingi novan version: teorio de superkordoj, ŝajne tre pova kaj plena priskribo pri ĉio.Nu, por atingi la ideon de supersimetrio, ĉio komenciĝis en 1970, kiam , de la Universitato de Ĉikago, ekhavis la ideon pritrakti la fundamentajn partiklojn, ne kiel punktojn (do nuldimensiajn) sed kiel etetajn unudimensiajn estaĵojn nomitajn "kordoj". Tiutempe la modelo pri kvarkoj komencis esti konsiderata serioze, kaj la ideo de estis surombrita fare de la rapida akcepto de la kvarka modelo. Tiam oni vidis la teorion de kiel rivalan de la kvarka teorio, ne kiel komplementan de ĉi-lasta. La fundamentaj estaĵoj kiujn klopodis modeli ne estis kvarkoj, sed hadronoj. Spite la sukceson de la kvarka modelo, kelkaj matematikemaj fizikistoj plu esploris la ideon pri kordoj. La Teorio de Kordoj de enhavis turniĝantajn kaj vibrantajn kordojn kies longo estis nur 10−13 cm proksimume. Trajtoj kiel maso, elektra ŝargo, k.t.p., de la partikloj kiujn li klopodis tiel modeli, estis komprenataj kiel korespondaj al diversaj vibrostatoj, kvazaŭ diversaj notoj ludataj en gitarkordo, aŭ kiel estantaj iel "gluitaj" al la ekstremoj de la svingiĝantaj kordoj. Aldone, la vibrado havis en pliaj dimensioj ol tiuj tri spacaj plus unu tempa kiujn ni konas. Kiam la unuaj kalkuloj estis faritaj la fizikistoj diris ke ĉiu estaĵo priskribita per tiuj kordoj havos entjeran spinon, do ili ĉiuj estus bosonoj (forto-portantoj, kiel fotonoj), tamen, embarase por la fizikistoj, la celo de la modelo estis priskribi hadronojn, kiuj estas fermionoj kaj havas duon-entjerajn spinojn!. Tiam , en la Universitato de Florido trovis solvon al tiu kontraŭdiro. Li trovis manieron adapti la ekvaciojn de por inkludi kordojn kun duon-entjeraj spinoj, priskribinte fermionojn. Sed la ekvacioj permesis ke tiaj fermionaj kordoj unuiĝu duope, farante kordojn kun entjeraj spinoj: bosonojn. John Schwarz, tiame en la Universitato Princeton, en la Kalifornia Instituto de Teknologio, kaj la franca plu disvolvis ĉi tiun ideon kiel konsekvencan matematikan teorion pri turniĝantaj kordoj kiuj inkludis bosonojn kaj fermionojn, sed kiu postulis ke la kordoj vibradu en dek dimensioj. trovis en 1976 ke fermionoj kaj bosonoj aperis ekvilibre en tiu ĉi teorio: ĉiu klaso de bosono havas fermionan kunulon, kaj ĉiu klaso de fermiono havas bosonan kunulon. Naskiĝis do "supersimetrio". Bosonoj estas estaĵoj kies proprecojn oni povas priskribi per ordinaraj inversigeblaj rilatoj, kutimaj reguloj kiel: A per B estas egala al B per A. Tamen, la fermionoj havas proprecojn kiuj ne ĉiam obeas tiajn rilatojn, ili ne estas inversigeblaj. La adekvata matematiko kiu priskribas tian konduton estas la kvantuma mekaniko, la ne klasika (tio estas, neŭtona) mekaniko. La koncepto de fermionoj estas bazita tute sur la principoj de la kvantuma mekaniko, dum bosonoj estas esence klasikaj en sia karaktero. La supersimetrio plibonigas nian komprenon pri la spacotempo, inkludante fermionojn kaj bosonojn, do ĝi donas kvantummekanikan karakteron al la speciala teorio de relativeco. Post 1976, kiel sekvanta paŝo, oni esperis la serĉadon de maniero por meti la graviton en la novan konceptaron, ĝisdatigante la ĝeneralan teorion de relativeco, en simila maniero kiel farite kun la speciala teorio. Tio povus esti akcelonta la disvolvon de la Teorio de kordoj kaj progresigonta ĝin je ĉirkaŭ jardeko, sed tio ne okazis: Kvankam la problemo pri la gravito estis en la cerbo de multaj homoj, la fizikistoj rigardis kiel sekvantan paŝon la ampleksigon de la supersimetrio por inkludi la graviton, en teoria pakaĵo nomata "", kiu ne inkluzivas ideojn pri kordoj. Do, post kiam la supersimetrio aperis, la teorio de kordoj, kiu naskis ĝin, estis forgesita fare de la plimulto de la esploristoj. Preskaŭ la solaj homoj kiuj daŭrigis la laboradon pri kordoj estis John Schwarz kaj, en Londono, . (Dume, mortis, do li ne plu kontribuis al la teorio.) Schwarz kaj pensis ke kio necesis estis teorio pri ĉio: pri ĉiuj partikloj kaj kampoj, ne nur pri hadronoj. En tia teorio, la kordoj devas esti tre tre etaj, pli malgrandaj ol la kordoj laŭ , kiuj estis elpensitaj por priskribi hadronojn. Eĉ ne sciante kiel la teorio estus disvolviĝonta, Schwarz kaj povis antaŭkalkuli la longoskalon de la bezonataj kordoj ĉar ili volis inkludi la graviton en la pakaĵo. La gravito estas grave influata fare de kvantumaj efikoj je skalo de proksimume 10−33 cm (10−35 m), distanca skalo en kiu la strukturo mem de la spacotempo estas influata fare de la . (eo)
- Las teorías de cuerdas son una serie de hipótesis científicas y modelos fundamentales de física teórica que asumen que las partículas subatómicas, aparentemente puntuales, son en realidad «estados vibracionales» de un objeto extendido más básico llamado «cuerda» o «filamento». De acuerdo con estas teorías, un electrón no sería un "punto" sin estructura interna y de dimensión cero, sino una cuerda minúscula en forma de lazo vibrando en un espacio-tiempo de más de cuatro dimensiones; de hecho, el planteamiento matemático de esta teoría no funciona a menos que el universo tenga once dimensiones. Mientras que un punto simplemente se movería por el espacio, una cuerda podría hacer algo más: vibrar de diferentes maneras. Si vibrase de cierto modo, veríamos un electrón; pero si lo hiciese de otro, veríamos un fotón, un quark o cualquier otra partícula del modelo estándar dependiendo de la forma concreta en que estuviese vibrando. Estas teorías, ampliada con otras como la de las supercuerdas o la Teoría M, pretende alejarse de la concepción del punto-partícula. La siguiente formulación de una teoría de cuerdas se debe a Jöel Scherk y John Henry Schwarz, que en 1974 publicaron un artículo en el que mostraban que una teoría basada en objetos unidimensionales o "cuerdas" en lugar de partículas puntuales podía describir la fuerza gravitatoria, aunque estas ideas no recibieron en ese momento mucha atención hasta la Primera revolución de supercuerdas de 1984. De acuerdo con la formulación de la teoría de cuerdas surgida de esta revolución, las teorías de cuerdas pueden considerarse de hecho un caso general de teoría de Kaluza-Klein cuantizada. Las ideas fundamentales son dos:
* Los objetos básicos de la teoría no serían partículas puntuales, sino objetos unidimensionales extendidos (en las cinco teorías de supercuerdas convencionales estos objetos eran unidimensionales o "cuerdas"; actualmente en la teoría-M se admiten también de dimensión superior o «p-branas»). Esto renormaliza algunos infinitos de los cálculos perturbativos.
* El espacio-tiempo en el que se mueven las cuerdas y p-branas de la teoría no sería el espacio-tiempo ordinario de cuatro dimensiones, sino un espacio de tipo Kaluza-Klein, en el que a las cuatro dimensiones convencionales se añaden seis dimensiones compactadas en forma de variedad de Calabi-Yau. Por tanto convencionalmente en la teoría de cuerdas existe una dimensión temporal, tres dimensiones espaciales ordinarias y seis dimensiones compactadas e inobservables en la práctica. La inobservabilidad de las dimensiones adicionales está relacionada al hecho de que estas estarían compactadas, y solo serían relevantes a escalas pequeñas comparables con la longitud de Planck. Igualmente, con la precisión de medida convencional las cuerdas cerradas con una longitud similar a la longitud de Planck se asemejarían a partículas puntuales. (es)
- Als Stringtheorie bezeichnet man eine Sammlung eng verwandter hypothetischer physikalischer Modelle, die anstelle der Beschreibung von Elementarteilchen in den gewohnten Modellen der Quantenfeldtheorie als punktförmige Teilchen (räumliche Dimension Null) in der Raum-Zeit sogenannte Strings (englisch für Fäden oder Saiten) als fundamentale Objekte mit eindimensionaler räumlicher Ausdehnung verwenden. In Erweiterungen der Stringtheorie werden auch höherdimensionale Objekte betrachtet. Stringtheorien wurden in den 1960er Jahren zur Beschreibung der starken Wechselwirkung (Quantenchromodynamik) eingeführt. Seit den 1980er Jahren erlebte die Stringtheorie einen starken Aufschwung. Sie gilt seitdem als dominierende Kandidatin für eine alle Naturkräfte vereinheitlichende Theorie, die das Standardmodell der Elementarteilchenphysik und die Gravitation miteinander verbindet. Diskutiert wird dabei vor allem die supersymmetrische Version der Stringtheorie („Superstringtheorie“). Die Supersymmetrie sagt neue, supersymmetrische Partnerteilchen für alle Bosonen und Fermionen voraus. Zur Wertschätzung der Superstringtheorie trug erheblich bei, dass sie konkrete Vorhersagen für die Symmetriegruppen einer Großen Vereinheitlichten Theorie (GUT) machte. In den 1990er Jahren stellte sich heraus, dass die bis dahin bekannten Superstringtheorien und die 11-dimensionale Supergravitation miteinander verbunden als Teil einer umfassenderen Theorie („M-Theorie“ genannt) betrachtet werden können. Letztere umfasst auch höherdimensionale Objekte (sogenannte „Brane“). Die Stringtheorie führte zu einem bis dahin beispiellos engen Austausch zwischen verschiedenen Gebieten der Mathematik und theoretischen Physik, die zu grundlegenden neuen Einsichten führten und zu Umwälzungen in der Betrachtung von Quantenfeldtheorien (wie das holografische Prinzip in AdS/CFT). Strings fanden darüber hinaus auch schon viele Anwendungen in anderen Gebieten der Physik wie der Beschreibung von Anregungen in der Festkörperphysik und der Theorie der starken Wechselwirkung (Quantenchromodynamik). Sie führte auch zu zahlreichen Entwicklungen in der reinen Mathematik. Die Stringtheorie ist gegenwärtig weder experimentell bestätigt noch widerlegt. Dies liegt unter anderem daran, dass die Vereinigung der Naturkräfte erst auf Energieskalen erwartet wird (siehe Planck-Skala), die in absehbarer Zeit nicht erreichbar sind. Die Stringtheorie wird daher seit den 2000er Jahren sowohl innerhalb als auch außerhalb der Physik kritisiert. Die Kritik richtet sich dabei auch auf die einseitige und außergewöhnliche Bindung von Forschungsressourcen in Gebieten, die Anwendungen fern stehen, und erfolgte besonders dezidiert von Theoretikern, die alternative Theorien der Quantengravitation verfolgen (wie der Schleifenquantengravitation). Zudem tauchten bei der konkreten mathematischen Durcharbeitung der Stringtheorie unerwartet viele Varianten auf, die die Erfolgsaussichten, alle Naturkräfte über die Stringtheorie zu vereinheitlichen, in weite Ferne rücken. (de)
- Korden teoria edo soken teoria fisika fundamentalaren baitan garatutako modelo fisiko-matematiko bat dugu. Hari edo korda teoriaren oinarrian dimentsio bakarreko korda edo hari izeneko elementu batzuk ditugu, oinarrizko partikula edo elementu hauek eredu estandarreko zero dimentsioko puntuengandik zeharo ezbderdinak dira eta teoria honen originaltasunaren oinarrian daude. Hari edo korda teoriaz gain Super-hari edo super-korda teoria ere esaten zaio eta bada M-teoria izena dagokion erlazionaturiko modelorik ere. Hari edo kordak puntu dimentsio gabekoen tokian jartzean grabitazioaren funtzionamendua argitzen duen grabitazioaren teoria kuantiko sendo bat formulatu daiteke beste teoria askok gaur egun lortu ez duten aurrera pausoa. Azken korden bidezko grabitazioaren eredu kuantikoa honi esker korden teoriak aspaldidanik fisikariek bila dabiltzan garatzea ahalbidetu dezake, hau da, indar elektromagnetiko, indar grabitatorio, indar nuklear ahul eta indar nuklear bortitza, ezagutzen den interakzio mota oro, teoria bakar baten bidez, ekuazio multzo bakar baten bidez, esplikatzea ahalbidetzen duen teoria. Hala ere korden teoriak aurreikusten dituen gertakariak baieztatzea, gaur egun, oraindik, ezinezkoa da gizakiarentzat. (eu)
- Teori dawai (Bahasa Inggris: String Theory) adalah teori yang menyatakan bahwa segala kekuatan dari alam semesta dapat dijelaskan secara menyeluruh dengan menggabungkan hukum gravitasi dan mekanika kuantum. Proses memahami alam semesta melalui teori ini adalah dengan memahami fenomena di dunia nyata melalui fenomena di dunia partikel subatom. menggunakan hukum-hukum fisika yang masuk akal. Dalam ilmu pengetahuan, teori dawai ini merupakan fisika teoretis yang menggabungkan mekanika kuantum dan Relativitas Umum menjadi teori gravitasi kuantum. Dawai-dawai dari teori dawai adalah garis berdimensi satu yang bergetar, tetapi mereka tidak lagi dianggap penting untuk teori, yang kini dapat juga dirumuskan dengan titik-titik atau permukaan. Sejak dicetusnya teori tersebut sebagai yang menggambarkan hadron yang saling berinteraksi dengan kuat sebagai dawai, istilah teori dawai telah diubah untuk mencakup kelompok teori superstring yang saling berhubungan. Satu sifat yang dimiliki bersama oleh semua teori ini adalah . Terdapat berbagai formulasi untuk teori dawai, masing-masing dengan struktur matematis yang berbeda, dan masing-masing menjelaskan keadaan fisik berbeda pula. Namun kemiripan pada asas-asas yang ada pada dari pendekatan-pendekatan ini, konsistensi logis, dan fakta bahwa beberapa dari mereka termasuk model , membuat banyak fisikawan percaya bahwa teori dawai adalah teori penjelasan dasar tentang alam semesta yang benar. Secara khusus, teori dawai adalah calon untuk teori segala sesuatu yang paling pertama, salah satu cara untuk menjelaskan semua yang kekuatan alam yang dikenal (gravitasi, elektromangnet, lemah dan kuat) serta benda (kuark dan lepton) dalam sistem yang lenkap secara matematis. Teori dawai telah dikritik karena belum dapat menghasilkan prediksi eksperimental kuantitatif. Seperti teori kuantum gravitasi laainnya, dipercaya bahwa menguji teori langsung dengan percobaan akan memerlukan teknik yang sangat mahal. Belum diketahui apakah ada tes ketat langsung dari teori ini. Teori dawai diminati banyak fisikawan karena memerlukan gagasan matematika dan fisika yang baru dan sangat berbeda dari yang sebelumnya. Salah satu yang paling inklusif dari teori dan gaasan ini adalah teori 11-M-dimensi. Menurut cara berpikir M-teori, teori dawai memerlukan ruangwaktu untuk memiliki sebelas dimensi, yang bertentangan dengan pandangan biasa akan tiga ruang dan satu waktu. Teori dawai yang asli dari tahun 1980-an menjelaskan kasus khusus dari M-teori di mana dimensi kesebelas yang adalah garis melngkar yang sangat kecil dan jika formulasi ini digunakan sebagai dasar, maka teori dawai memerlukan sepuluh dimensi. Teori dawai namun juga menjelaskan alam semesta kita yang mempunyai empat dimensi ruangwaktu yang dapat diamati, serta alam semesta yang berdimensi lebih tinggi hingga sepuluh dimensi ruang, dan juga kasus di mana posisi dalam beberapa dimensi yang tidak dijelaskan oleh bilangan riil, tetapi jenis kuantitas matematika kuantitas yang berbeda. Jadi, dimensi ruangwaktu bukanlah hal yang tetap dalam teori dawai namun adalah hal yang dapat berbeda tergantung dari keadaan. (in)
- En physique fondamentale, la théorie des cordes est un cadre théorique dans lequel les particules ponctuelles de la physique des particules sont représentées par des objets unidimensionnels appelés cordes. La théorie décrit comment ces cordes se propagent dans l'espace et interagissent les unes avec les autres. Sur des échelles de distance supérieures à l'échelle de la corde, cette dernière ressemble à une particule ordinaire, avec ses propriétés de masse, de charge et autres, déterminées par l'état vibratoire de la corde. En théorie des cordes, l'un de ces états vibratoires correspond au graviton, une particule décrite par la mécanique quantique qui véhicule l'interaction gravitationnelle. Ainsi, la théorie des cordes est une théorie de la gravité quantique. Puisque la théorie des cordes fournit potentiellement une description unifiée de la gravité et de la physique des particules, elle est candidate à une théorie du tout, un modèle mathématique autonome qui décrit toutes les forces et toutes les formes de matière. Malgré de nombreux travaux sur ces problèmes, on ne sait pas dans quelle mesure la théorie des cordes décrit le monde réel ni quelle liberté le cadre théorique laisse dans le choix de ses détails. La théorie des cordes a été appliquée à divers problèmes de
* physique des trous noirs (elle permet, par exemple, de reproduire la formule de Bekenstein et Hawking pour l'entropie des trous noirs) ;
* cosmologie ;
* physique des particules ;
* physique nucléaire ;
* physique de la matière condensée. Elle a, d'autre part, stimulé un certain nombre de développements majeurs en mathématiques pures. Elle a permis notamment de conceptualiser la symétrie miroir en géométrie. (fr)
- In physics, string theory is a theoretical framework in which the point-like particles of particle physics are replaced by one-dimensional objects called strings. String theory describes how these strings propagate through space and interact with each other. On distance scales larger than the string scale, a string looks just like an ordinary particle, with its mass, charge, and other properties determined by the vibrational state of the string. In string theory, one of the many vibrational states of the string corresponds to the graviton, a quantum mechanical particle that carries the gravitational force. Thus, string theory is a theory of quantum gravity. String theory is a broad and varied subject that attempts to address a number of deep questions of fundamental physics. String theory has contributed a number of advances to mathematical physics, which have been applied to a variety of problems in black hole physics, early universe cosmology, nuclear physics, and condensed matter physics, and it has stimulated a number of major developments in pure mathematics. Because string theory potentially provides a unified description of gravity and particle physics, it is a candidate for a theory of everything, a self-contained mathematical model that describes all fundamental forces and forms of matter. Despite much work on these problems, it is not known to what extent string theory describes the real world or how much freedom the theory allows in the choice of its details. String theory was first studied in the late 1960s as a theory of the strong nuclear force, before being abandoned in favor of quantum chromodynamics. Subsequently, it was realized that the very properties that made string theory unsuitable as a theory of nuclear physics made it a promising candidate for a quantum theory of gravity. The earliest version of string theory, bosonic string theory, incorporated only the class of particles known as bosons. It later developed into superstring theory, which posits a connection called supersymmetry between bosons and the class of particles called fermions. Five consistent versions of superstring theory were developed before it was conjectured in the mid-1990s that they were all different limiting cases of a single theory in 11 dimensions known as M-theory. In late 1997, theorists discovered an important relationship called the anti-de Sitter/conformal field theory correspondence (AdS/CFT correspondence), which relates string theory to another type of physical theory called a quantum field theory. One of the challenges of string theory is that the full theory does not have a satisfactory definition in all circumstances. Another issue is that the theory is thought to describe an enormous landscape of possible universes, which has complicated efforts to develop theories of particle physics based on string theory. These issues have led some in the community to criticize these approaches to physics, and to question the value of continued research on string theory unification. (en)
- 끈 이론(영어: string theory)은 1차원의 개체인 끈과 이에 관련된 막(幕, brane)을 다루는 물리학 이론이다. 양자장론에서는 (0차원의) 점입자를 다루는데, 이에 따라 여러 무한대가 생겨 기본 이론으로 적절하지 않다. 끈 이론은 대신 크기를 지닌 개체를 다룸으로써 이러한 무한대를 피한다. 또한 끈 이론은 게이지 이론과 일반 상대론을 자연스럽게 포함한다. 이러한 성질 때문에 끈 이론은 모든 것의 이론의 유력한 후보들 가운데 하나다. 이 밖에도 양자 색역학, 우주론 등에서도 쓰인다. 물리학의 이전 이론이 기본 입자를 점입자로 나타내었지만, 끈 이론에서는 기본 입자를 1차원의 끈으로 나타내었기 때문에 입자 이론이 해결할 수 없는 문제를 해결할 수 있다. 물론 끈을 아주 멀리에서 보면 다시 점입자와 다르지 않게 보이기 때문에 거시적인 부분에서는 기존의 역학을 그대로 사용할 수 있다는 이점이 있다. 무엇보다도 끈을 양자화하면 스핀이 2인 입자가 있어야 하며 이를 중력자로 해석할 수 있다. 그러나 2021년 현재 끈 이론을 비롯한 물리학의 어떤 이론도 양자 중력 이론을 완성해 내지 못하고 있다. 끈을 기술하는 변수가 보손인 끈 이론을 보손 끈 이론이라고 하고, 초대칭(페르미온)쌍을 도입한 초대칭 끈 이론을 초끈 이론(superstring theory)이라고 한다. (ko)
- In fisica, la teoria delle stringhe (string theory, lett. "teoria delle corde") è un quadro teorico nel quale le particelle puntiformi sono sostituite da oggetti uno-dimensionali chiamati stringhe. Questa teoria descrive come le stringhe si propagano nello spazio e nel tempo e come interagiscono tra loro. A scale di distanza maggiori della lunghezza della stringa, una stringa assomiglierà a una particella ordinaria, con massa, carica e le altre proprietà determinate dal modo di vibrazione della stringa. Poiché uno di questi modi di vibrazione corrisponde al gravitone, l'ipotetica particella mediatrice della gravità, la teoria delle stringhe è una teoria di gravità quantistica. È stata studiata per la prima volta sul finire degli anni 1960 come una teoria dell'interazione forte, prima di venir abbandonata in favore della cromodinamica quantistica. Successivamente, ci si accorse che le caratteristiche che la rendevano inadatta in fisica nucleare ne facevano un'ottima candidata per una teoria quantistica della gravità. La prima versione, la teoria di stringa bosonica, incorporava solo i bosoni; successivamente furono descritti anche i fermioni tramite la teoria delle superstringhe, che postula una simmetria tra le due classi di particelle, la supersimmetria. Sono state formulate cinque teorie di superstringhe coerenti, prima che negli anni 1990 venisse ipotizzato che tutte fossero casi particolari di un'unica teoria 11-dimensionale nota come teoria M. Alla fine del 1997, si scoprì la corrispondenza AdS/CFT, una relazione tra la teoria delle stringhe con una particolare teoria quantistica dei campi. La teoria delle stringhe è una branca della fisica teorica vasta e sfaccettata che aspira a rispondere a varie domande profonde sui fondamenti della fisica. Ha contribuito a vari progressi in fisica matematica, dove è stata applicata a diversi problemi legati ai buchi neri, alla cosmologia dell'universo primordiale, alla fisica nucleare e alla fisica della materia condensata; inoltre, ha stimolato una serie di sviluppi di alcune questioni di matematica pura. Poiché potenzialmente offre una descrizione della gravità unificata con la fisica delle particelle, è una candidata per la teoria del tutto, un modello matematico che possa descrivere tutte le interazioni fondamentali in un unico quadro teorico. Tuttavia, nonostante molta ricerca sia dedicata a questo aspetto, non è ancora chiaro fino a che punto la teoria delle stringhe possa descrivere la realtà nella sua interezza. Uno dei problemi della teoria è che la formulazione completa non è sempre definita in modo soddisfacente in tutti gli scenari teorici possibili. Un altro è che si ritiene che descriva un enorme "paesaggio" (landscape) di possibili universi ( universi), il che rende complicati i tentativi di identificare la fisica delle particelle all'interno della teoria. Queste difficoltà hanno portato alcuni membri della comunità scientifica a criticare questo approccio e ad avere dubbi sull'utilità di proseguire la ricerca in questo ambito. (it)
- 弦理論（げんりろん、英: string theory）は、粒子を0次元の点ではなく1次元のとして扱う理論、仮説のこと。ひも理論、ストリング理論とも呼ばれる。 (ja)
- De snaartheorie of stringtheorie is een theorie die poogt de vier fundamentele natuurkrachten in de natuurkunde (de elektromagnetische kracht, de sterke en zwakke kernkracht en de zwaartekracht) in één allesomvattende theorie onder te brengen. Ze is een kandidaat voor de zogenaamde unificatietheorie. (nl)
- Teoria strun (TS) – koncepcja w fizyce teoretycznej, zgodnie z którą podstawowym (fundamentalnym) budulcem świata nie są punktowe cząstki, lecz rozciągłe struny o wielkości ok. 10−31 metra, a czasoprzestrzeń ma co najmniej 10 wymiarów. Oprócz czterech wymiarów makroskopowych, otwartych – trzech przestrzennych oraz czasu – teorie strun przewidują co najmniej sześć dodatkowych wymiarów przestrzeni. Mają one być niedostępne codziennemu doświadczeniu ani dotychczasowym eksperymentom za sprawą kompaktyfikacji. Wymiary zwinięte w ten sposób mogą mieć skrajnie małe rozmiary, sięgające skali Plancka wyznaczającej granice stosowalności znanej fizyki. Ten model może prowadzić do wielkiej unifikacji oddziaływań cząstek – zjawiska elektrosłabe i jądrowe silne mogą się w nim połączyć w jedno, poszukiwane oddziaływanie elektrojądrowe. Oprócz tego w teoriach strun udało się uwzględnić grawitację, co czyni je możliwymi teoriami superunifikacji. Czasem modele tego typu są zwane teoriami wszystkiego przez opisywanie wszystkich znanych oddziaływań podstawowych (elektrosłabego, jądrowego silnego oraz ciążenia). Teoria strun zaczęła powstawać na przełomie lat 60. i 70. XX wieku, głównie dzięki pracom Gabriele Veneziano, Leonarda Susskinda i Yoichiro Nambu, początkowo jako teoria oddziaływań jądrowych. Ogłoszona w 1970 roku bozonowa teoria strun zawierała ponad 20 dodatkowych wymiarów i głębokie problemy – m.in. nie odzwierciedlała świata fizycznego, ponieważ nie opisywała pozostałych cząstek (fermionów). Jednak dzięki wprowadzeniu supersymetrii stworzono teorie superstrun – opisujące wszystkie znane cząstki i redukujące liczbę dodatkowych wymiarów do sześciu, co daje czasoprzestrzeń 10-wymiarową. Powstało pięć różnych modeli superstrunowych, a w latach 90. okazało się, że istnieją między nimi związki nazywane dualnościami. Stąd wysunięto przypuszczenie, że wszystkich pięć teorii superstrun to różne aspekty jednej teorii wyższego rzędu: M-teorii zaproponowanej przez Edwarda Wittena. Wprowadzony przez nią jedenasty wymiar czasoprzestrzeni – czyli siódmy wymiar dodatkowy – nie tylko pozwolił połączyć całą piątkę teorii superstrun, ale włączył także do nich 11-wymiarową supergrawitację. To powiązanie sześciu modeli nazwano drugą rewolucją strunową. Teoria strun wywołała mieszane opinie wśród fizyków. Od początku spotykała się z krytyką, jednak w ciągu przeszło pół wieku badań przyniosła wielkie nadzieje – przez pewien czas była jedynym obiecującym modelem kwantowej grawitacji, a w 2022 roku pozostaje prawdopodobnie jedyną potencjalną teorią wszystkich oddziaływań. Została zastosowana do kosmologii, fizyki materii skondensowanej oraz wytworzyła wpływowe koncepcje teoretyczne jak zasada holograficzna i korespondencja AdS/CFT. Zaangażowała licznych naukowców, w tym wybitnych jak nobliści, m.in. David Gross (nobel 2004) i Yoichiro Nambu (nobel 2008). Teoretycy strun zostali zatrudnieni w najlepszych na świecie ośrodkach fizyki teoretycznej jak Institute for Advanced Study (IAS) w Princeton, a ich postępy doceniono wielkimi zaszczytami jak medale. Teoria ta była też intensywnie popularyzowana przez szereg autorów, najpóźniej od lat 80. Z drugiej strony te wielkie starania na przestrzeni dekad nie rozwiązały podstawowych trudności teorii strun, jak przede wszystkim ograniczone perspektywy dowodów doświadczalnych. Te i inne problemy – a także rosnąca konkurencja ze strony innych modeli – nasiliły krytykę. Padała ona ze strony bardzo różniących się fizyków, reprezentujących różne specjalności, pokolenia, ośrodki i poglądy, a w gronie sceptyków znaleźli się też fizycy najwybitniejsi jak nobliści. Kontrowersje wokół strun przyczyniły się do dyskusji na temat problemu demarkacji w filozofii nauki – kwestionowano poprawność metodologiczną tego projektu badawczego. Wątpliwości narosły zwłaszcza po wprowadzeniu do tej teorii w XXI wieku elementów Wieloświata i zasady antropicznej przez koncepcję . (pl)
- Teoria das cordas é um modelo físico matemático onde os blocos fundamentais são objetos extensos unidimensionais, semelhantes a uma corda, e não pontos sem dimensão (partículas), que são a base da física tradicional. Por essa razão, as teorias baseadas na teoria das cordas podem evitar os problemas associados à presença de partículas pontuais (entenda-se de dimensão zero ou nula) em uma teoria física tradicional, sem necessidade de outros objetos que não são propriamente cordas - incluindo pontos, membranas e outros objetos de dimensões mais altas. O estudo da teoria foi iniciado na década de 1960 e teve a participação de vários físicos para sua elaboração. Essa teoria propõe unificar toda a física e unir a teoria da relatividade e a teoria quântica numa única estrutura matemática. Embora não esteja totalmente consolidada, a teoria mostra sinais promissores de sua plausibilidade. O interesse na teoria das cordas é dirigido pela grande esperança de que ela possa vir a ser uma teoria de tudo. Ela é uma possível solução do problema da gravitação quântica e, adicionalmente à gravitação, talvez possa naturalmente descrever as interações similares ao eletromagnetismo e outras forças da natureza. As teorias das supercordas incluem os férmions, os blocos de construção da matéria. Não se sabe ainda se a teoria das cordas é capaz de descrever o universo como a precisa coleção de forças e matéria que nós observamos, nem quanta liberdade para escolha destes detalhes a teoria irá permitir. Nenhuma teoria das cordas fez alguma nova predição que possa ser experimentalmente testada. Trabalhos na teoria das cordas têm levado a avanços na matemática, principalmente em geometria algébrica. A teoria das cordas tem também levado a novas descobertas na teoria da supersimetria que poderão ser testadas experimentalmente pelo Grande Colisor de Hádrons. Os novos princípios matemáticos utilizados nesta teoria permitem aos físicos afirmar que o nosso universo possui 11 dimensões: 3 espaciais (altura, largura e comprimento), 1 temporal (tempo) e 7 dimensões recurvadas (sendo a estas atribuídas outras propriedades como massa e carga elétrica, por exemplo), o que explicaria as características das forças fundamentais da natureza. Depois de dividir o átomo em prótons, nêutrons e elétrons, os cientistas ainda puderam dividir os prótons e nêutrons em quarks, dos quais existem seis categorias diferentes, das quais apenas dois existem atualmente (up e down), pois os demais (strange, charm, top e bottom) são muito mais massivos e portando decaem muito rapidamente, e que, combinadas, formam todos os tipos de partículas do Universo até hoje previstos. O que alguns físicos viram como uma possível solução para este problema foi a criação de uma teoria, ainda não conclusiva, que diz que as partículas primordiais são formadas por energia (não necessariamente um tipo específico de energia, como a elétrica ou nuclear) que, vibrando em diferentes frequências, formaria diferentes partículas. De acordo com a teoria, todas aquelas partículas que considerávamos como elementares, como os quarks e os elétrons, são na realidade filamentos unidimensionais vibrantes, a que os físicos deram o nome de cordas. Ao vibrarem as cordas originam as partículas subatômicas juntamente com as suas propriedades. Para cada partícula subatômica do universo, existe um padrão de vibração particular das cordas. A analogia da teoria consiste em comparar esta energia vibrante com as cordas. As de um violão, por exemplo, ao serem pressionadas em determinado ponto e feitas vibrar produzem diferentes sons, dependendo da posição onde são pressionadas pelo dedo. O mesmo ocorre com qualquer tipo de corda. Da mesma maneira, as diferentes vibrações energéticas poderiam produzir diferentes partículas (da mesma forma que uma corda pode produzir diferentes sons sem que sejam necessárias diferentes cordas, uma para cada som). Depois de formular a teoria da relatividade geral, Einstein dedicou praticamente suas últimas três décadas de vida à tentativa de unificar, numa só teoria, a força eletromagnética e a força gravitacional. Uma proposta a que Einstein se dedicou foi a idealizada, independentemente, pelo físico alemão Theodor Kaluza e o sueco Oskar Klein. Nela, além das três dimensões usuais de altura, largura e comprimento, o espaço teria uma dimensão a mais. Mas, diferentemente das três dimensões em que vivemos, cujos tamanhos são infinitos, a dimensão extra da teoria de Kaluza e Klein teria a forma de um círculo com raio muito pequeno. Partículas andando no sentido horário do círculo teriam carga elétrica negativa (como o elétron), enquanto aquelas se movimentando no sentido anti-horário seriam positivas (como o pósitron). Partículas paradas em relação a essa quarta dimensão espacial teriam carga elétrica zero (como o neutrino). Embora a teoria de Kaluza e Klein unificasse a força gravitacional com a força eletromagnética, ela ainda era inconsistente com a mecânica quântica. Essa inconsistência só seria resolvida 50 anos mais tarde, com o surgimento de uma nova teoria na qual o conceito de partícula como um ponto sem dimensão seria substituído pelo de objetos unidimensionais. Alguns anos depois uma nova teoria foi criada com o mesmo objetivo, a teoria do Tudo que busca unificar todos os campos da física quântica, a relatividade de Einstein, e o eletromagnetismo com a força da gravidade. (pt)
- Strängteori är en modell inom fysiken som ämnar beskriva materiens allra minsta byggstenar. De fundamentala byggstenarna inom strängteorin är endimensionella vibrerande strängar, vilket innebär att de har en rumslig utsträckning till skillnad från tidigare fysikaliska modeller som baserades på punktlika (noll-dimensionella) partiklar. Genom att använda denna modell kan fysiker undvika vissa problem som annars uppkommer. Djupare studier av strängteori har visat att strängteorier inte bara beskriver strängar utan även andra objekt, både punktlika objekt och objekt med högre dimensionalitet, så kallade bran (eng. branes). Strängteorin har som ett mål att lösa ett av de stora problemen inom teoretisk fysik: att förena kvantmekaniken med den allmänna relativitetsteorin. Kvantmekaniken är nödvändig för att beskriva fysik i mycket liten skala och har hittills använts för att beskriva tre av de fyra fundamentala naturkrafterna: den elektromagnetiska kraften samt de starka och svaga kärnkrafterna, i standardmodellen för partikelfysik. Den allmänna relativitetsteorin däremot är en klassisk (icke kvantmekanisk) teori som beskriver den resterande kraften, gravitationen, men när man försöker formulera en kvantmekanisk version av teorin på samma sätt som man gör för de andra krafterna får man inte en rimlig teori. Strängteori har visats reducera till partikelfysik och allmän relativitetsteori när energin i ett tänkt experiment är tillräckligt låg, dvs. då "upplösningen" är för låg för att "se" strängarna. Som framgår nedan har strängteori däremot ännu inte fått experimentell bekräftelse vid "högre upplösning". Termen strängteori avsåg ursprungligen de 26-dimensionella bosoniska strängteorierna (bosonic string theories), men senare inkluderades även de 10-dimensionella supersträngteorierna, som fås genom att supersymmetri läggs till bilden. Numera avser "strängteori" oftast supersträngteori, medan den äldre modellen kallas "bosonisk strängteori". På 1990-talet upptäckte bland andra Edward Witten förhållanden som starkt talar för att de olika supersträngteorierna är olika specialfall av en hittills okänd 11-dimensionell teori kallad M-teori. Dessa upptäckter gav upphov till vad som kallas den andra supersträngrevolutionen. Det stora intresset för supersträngteorier kommer alltså till stor del av hoppet att med dessa få till stånd en teori som förklarar allting. Supersträngar kan förklara kvantgravitation och dessutom kan man beskriva de andra naturkrafterna och fermioner, materiens byggstenar. Det är ännu inte känt om strängteori kan beskriva ett universum med exakt de krafter och partiklar vi kan iakttaga, det vill säga de olika fält som utgör partikelfysikens Standardmodell. Det är heller inte klart hur mycket frihet att välja dessa detaljer som teorin tillåter – om strängteorin ska fungera som en teori för allting måste den kunna komma fram till Standardmodellen som en unik teori. På ett mer konkret plan har strängteorier lett till framsteg inom matematiken för topologi, algebraisk geometri, differentialgeometri, representationsteori för grupper, knutar, Calabi–Yau-rum och flera andra fält. Strängteori har också lett till förbättrad insikt i supersymmetrisk gaugeteori, och har genom den så kallade AdS/CFT-dualiteten lett till möjligheter att studera gaugeteorier vid stark koppling.Dualiteten ger i sin tur en möjlighet att förstå kvantgravitation från svagt kopplad gaugeteori. (sv)
- Тео́рія струн — напрям теоретичної фізики, що вивчає динаміку взаємодії не точкових частинок, а одновимірних протяжних об'єктів, так званих квантових струн. Теорія струн поєднує в собі ідеї квантової механіки і теорії відносності, тому на її основі, можливо, буде побудована майбутня теорія квантової гравітації. Теорія струн ґрунтується на гіпотезі, що усі елементарні частинки та їхні фундаментальні взаємодії виникають в результаті коливань і взаємодій ультрамікроскопічних квантових струн на масштабах порядку довжини Планка 10− 35 м.Цей підхід, з одного боку, дозволяє уникнути таких труднощів квантової теорії поля, як перенормування, а з іншого дає змогу для глибшого погляду на структуру матерії і простору-часу.Квантова теорія струн виникла на початку 1970-х років в результаті осмислення формул Ґабріеле Венеціано, пов'язаних зі струнними моделями будови адронів. Середина 1980-х і середина 1990-х ознаменувалися бурхливим розвитком теорії струн; очікувалося, що найближчим часом на основі теорії струн буде сформульована так звана «єдина теорія» або «теорія всього», пошукам якої Ейнштейн безуспішно присвятив десятиліття.Але попри математичну строгість і цілісність теорії, поки не знайдені варіанти експериментального підтвердження теорії струн. Теорія, що виникла для опису адронної фізики, але не цілком підійшла для цього, опинилася у свого роду експериментальному вакуумі опису всіх взаємодій. Одна з основних проблем при спробі описати процедуру редукції струнних теорій з розмірності 26 або 10 у низькоенергетичну фізику розмірності 4 полягає у великій кількості варіантів компактифікацій додаткових вимірів на многовиди Калабі — Яу і на орбівиди, які, ймовірно, є окремими граничними випадками просторів Калабі — Яу. Велике число можливих розв'язків з кінця 1970-х і початку 1980-х років створило проблему, відому під назвою », у зв'язку з чим деякі науковці сумніваються, чи заслуговує теорія струн статусу наукової. Попри ці труднощі, розробка теорії струн стимулювала розвиток математичних формалізмів, переважно алгебричної і диференціальної геометрії, топології, а також дозволила глибше зрозуміти структуру теорій квантової гравітації, які їй передували. Розвиток теорії струн триває і є надія, що ті елементи струнних теорій, яких бракує, і відповідні явища будуть знайдені в найближчому майбутньому, зокрема в результаті експериментів на Великому адронному колайдері. (uk)
- 弦理論(英語：String theory)，又稱弦論，是发展中理論物理學的一支，结合量子力学和广义相对论为万有理论。弦理論用一段段“能量弦線”作最基本單位以说明宇宙里所有微观粒子如電子、夸克、微中子都由這一維的“能量線”所組成；換而言之，弦論主張「弦」以不同的振動模式對應到自然界的各種基本粒子。 較早時期所建立的粒子學說則是認為所有物質是由零維的點粒子所組成，也是目前廣為接受的物理模型，也很成功的解釋和預測相當多的物理現象和問題，但是此理論所根據的粒子模型卻遇到一些無法解釋的問題。比較起來，弦理論的基礎是模型，因此能夠避開前一種理論所遇到的問題。更深的弦理論學說不只是描述弦狀物體，還包含了點狀、薄膜狀物體，更高維度的空間，甚至平行宇宙。弦理論目前尚未能做出可以實驗驗證的準確預測。 (zh)
- Тео́рия струн — направление теоретической физики, изучающее динамику взаимодействия объектов не как точечных частиц, а как одномерных протяжённых объектов, так называемых квантовых струн. Теория струн сочетает в себе идеи квантовой механики и теории относительности, поэтому на её основе, возможно, будет построена будущая теория квантовой гравитации. Теория струн основана на гипотезе о том, что все элементарные частицы и их фундаментальные взаимодействия возникают в результате колебаний и взаимодействий ультрамикроскопических квантовых струн на масштабах порядка планковской длины 10−35 м. Данный подход, с одной стороны, позволяет избежать таких трудностей квантовой теории поля, как перенормировка, а с другой стороны, приводит к более глубокому взгляду на структуру материи и пространства-времени.Квантовая теория струн возникла в начале 1970-х годов в результате осмысления формул Габриэле Венециано, связанных со струнными моделями строения адронов. Середина 1980-х и середина 1990-х ознаменовались бурным развитием теории струн, ожидалось, что в ближайшее время на основе теории струн будет сформулирована так называемая «единая теория», или «теория всего», поискам которой Эйнштейн безуспешно посвятил десятилетия.Но, несмотря на математическую строгость и целостность теории, пока не найдены варианты экспериментального подтверждения теории струн. Возникшая для описания адронной физики, но не вполне подошедшая для этого, теория оказалась своего рода экспериментом в вакууме. Одна из основных проблем при попытке описать процедуру редукции струнных теорий из размерности 26 или 10 в низкоэнергетическую физику размерности 4 заключается в большом количестве вариантов компактификаций дополнительных измерений на многообразия Калаби — Яу и на орбифолды, которые, вероятно, являются частными предельными случаями пространств Калаби — Яу. Большое число возможных решений с конца 1970-х и начала 1980-х годов создало проблему, известную под названием «проблема ландшафта», в связи с чем некоторые учёные сомневаются, заслуживает ли теория струн статуса научной. Несмотря на эти трудности, разработка теории струн стимулировала развитие математических формализмов, в основном — алгебраической и дифференциальной геометрии, топологии, а также позволила глубже понять структуру предшествующих ей теорий квантовой гравитации. Развитие теории струн продолжается, и есть надежда, что недостающие элементы струнных теорий и соответствующие феномены будут найдены в ближайшем будущем, в том числе в результате экспериментов на Большом адронном коллайдере. (ru)
|
.svg){kind=link}
