Kvantsträng

kvantsträng
Klassificering Bosonisk sträng , fermionisk sträng , supersträng , heterotisk sträng
Status Hypotetisk
Antal typer fyra
kvanttal

En kvantsträng  är i strängteorin oändligt tunna endimensionella föremål med en längd på 10 −35 m [1] , vars vibrationer reproducerar hela variationen av elementarpartiklar. Naturen hos strängens vibrationer bestämmer materiens egenskaper, såsom elektrisk laddning och massa .

Definitioner

En kvantsträng kan definieras på flera likvärdiga sätt:

  1. Koordinatdefinition : En generisk rymdkurva , med varje punkt associerad med en kvantharmonisk oscillator . Ur dynamikens synvinkel , när den rör sig, sveper den en tvådimensionell yta av en allmän syn.
  2. Algebro-geometrisk definition: en algebraisk kurva av allmän form, med matematiska strukturer som är tillåtna på den.
  3. Fältteoretisk definition: en multilokal kvantfunktionell , som är en funktion av varje punkt i strängen, som i Hilbert-rummet av strängexcitationer är en överlagring av alla möjliga strängkonfigurationer.
  4. Geometriskt fältdefinition: icke-parametriserad punkt i allmän position i rymden av alla fysiska konfigurationer av strängar, d.v.s. oberoende av koordinatsystemet ( slingutrymme ).

Strängtyper

Det finns strängar som har ändar, de kallas öppna, och de som inte har ändar kallas slutna.
Om Φ endast beror på bosoniska variabler , är strängen bosonisk . Om Φ endast beror på fermioniska variabler , då fermioniska . Om från både bosonic och fermion, föremål för supersymmetri , då supersymmetrisk eller supersträng . Om kravet på supersymmetri är delvis ogenomförbart, då heterotisk .
På språket i definition 1 är dessa bosoniska respektive fermioniska oscillatorer . Strängarna kan antingen vara orienterade (pil inuti) eller oorienterade.

Huvuddragen hos kvantsträngar är att de "lever" i en kritisk eller subkritisk dimension av rymden, till skillnad från klassiska strängar. Den bosoniska strängen är på D=26, och de fermioniska och supersträngarna är på D=10, för kända modeller av heterotiska strängar är den kritiska dimensionen också 10. Detta är en konsekvens av elimineringen av icke-fysikaliska tillstånd, s.k. spöken, från strängspektrumet under kvantiseringsproceduren och är känt som " Inget spökteorem ".

Interaktioner

Kvantsträngar interagerar med varandra på ett ganska komplext sätt, eftersom de är icke-lokala, mer exakt multi-lokala objekt. Men ur synvinkeln att ändra sin form ( topologi ) är endast 5 elementära lokala handlingar tillåtna, i överensstämmelse med fysiska principer :

  1. En öppen sträng (med ändar) kan vid en punkt gå sönder i 2 öppna strängar.
  2. En sluten sträng (utan ändar) kan konvergera vid en inre kontaktpunkt och delas upp i 2 slutna strängar.
  3. En sluten sträng kan gå sönder vid en punkt och bli öppen.
  4. Vid kontaktpunkten kan 2 öppna strängar utbyta segment.
  5. En öppen sträng kan förlora ett segment som en sluten sträng genom en intern tangentpunkt.

Alla interaktionspunkter är "trippelpunkter", som med en liten störning ger alla 5 ovan beskrivna omarrangemang. Omvända processer lägger till ytterligare 5 elementära lokala interaktionsakter.

För supersträngar, på grund av de olika förhållandena på bosoniska och fermionvariabler, är det nödvändigt att lägga till ytterligare fält till "trippelpunkten" för att inte bryta supersymmetrin. (se bibliografi i fotnot och bibliografi i artikel String theory )

Många forskare tror att baserat på modellerna av strängar och supersträngar kommer det att vara möjligt att bygga hela vår världs lågenergifysik.

Notera

Se även

Anteckningar

  1. ↑ Sfärernas musik . Datum för åtkomst: 9 januari 2010. Arkiverad från originalet den 29 december 2009.

Litteratur