Kvantestreng

kvantestreng
Klassifikation Bosonisk streng , fermionisk streng , superstreng , heterotisk streng
Status Hypotetisk
Antal typer fire
kvantetal

En kvantestreng  er i strengteorien uendeligt tynde endimensionelle objekter med en længde på 10 −35 m [1] , hvis vibrationer gengiver hele mangfoldigheden af ​​elementarpartikler. Naturen af ​​strengens vibrationer bestemmer stoffets egenskaber, såsom elektrisk ladning og masse .

Definitioner

En kvantestreng kan defineres på flere ækvivalente måder:

  1. Koordinatdefinition : En generisk rumkurve , hvor hvert punkt er forbundet med en kvanteharmonisk oscillator . Fra et dynamiksynspunkt , når det bevæger sig, fejer det en todimensionel overflade af et generelt syn.
  2. Algebro-geometrisk definition: en algebraisk kurve af en generel form, med matematiske strukturer tilladte på den.
  3. Felteoretisk definition: en multilokal kvantefunktionel , som er en funktion af hvert punkt i strengen, som i Hilbert-rummet af strengexcitationer er en superposition af alle mulige strengkonfigurationer.
  4. Geometrisk feltdefinition: ikke-parametriseret punkt i generel position i rummet af alle fysiske konfigurationer af strenge, dvs. uafhængigt af koordinatsystemet ( loop space ).

Strengtyper

Der er strenge, der har ender, de kaldes åbne, og dem, der ikke har ender, kaldes de lukkede.
Hvis Φ kun afhænger af bosoniske variabler , så er strengen bosonisk . Hvis Φ kun afhænger af fermioniske variabler , så fermioniske . Hvis fra både bosonisk og fermion, underlagt supersymmetri , så supersymmetrisk eller superstreng . Hvis kravet om supersymmetri er delvist upraktisk, så heterotisk .
I sproget i definition 1 er disse henholdsvis bosoniske og fermioniske oscillatorer . Strengene kan enten være orienterede (pil indeni) eller uorienterede.

Hovedtræk ved kvantestrenge er, at de "lever" i en kritisk eller subkritisk dimension af rummet, i modsætning til klassiske strenge. Den bosoniske streng er på D=26, og de fermioniske og superstrenge er på D=10, for kendte modeller af heterotiske strenge er den kritiske dimension også 10. Dette er en konsekvens af eliminering af ikke-fysiske tilstande, den såkaldte spøgelser, fra strengspektret under kvantiseringsproceduren og er kendt som " No ghost theorem ".

Interaktioner

Kvantestrenge interagerer med hinanden på en ret kompleks måde, da de er ikke-lokale, mere præcist multi-lokale objekter. Men fra synspunktet om at ændre deres form ( topologi ) er kun 5 elementære lokale handlinger tilladt, i overensstemmelse med fysiske principper :

  1. En åben streng (med ender) kan brydes på et tidspunkt i 2 åbne strenge.
  2. En lukket streng (uden ender) kan konvergere ved et internt kontaktpunkt og opdeles i 2 lukkede strenge.
  3. En lukket streng kan knække på et punkt og blive åben.
  4. Ved kontaktpunktet kan 2 åbne strenge udveksle segmenter.
  5. En åben streng kan miste et segment som en lukket streng gennem et internt tangentpunkt.

Alle interaktionspunkter er "tredobbelte" punkter, som med en lille forstyrrelse giver alle 5 af de ovenfor beskrevne omarrangeringer. Omvendte processer tilføjer yderligere 5 elementære lokale handlinger af interaktion.

For superstrenge er det på grund af de forskellige forhold på boson- og fermionvariablerne nødvendigt at tilføje yderligere felter til "triple"-punktet for ikke at bryde supersymmetrien. (se bibliografi i fodnote og litteraturliste i artiklen String theory )

Mange forskere mener, at det ud fra modellerne af strenge og superstrenge vil være muligt at bygge hele vores verdens lavenergifysik.

Bemærk

Se også

Noter

  1. ↑ Sfærernes musik . Dato for adgang: 9. januar 2010. Arkiveret fra originalen 29. december 2009.

Litteratur