Teoria corzilor bosonice

Teoria corzilor bosonice  este versiunea originală a teoriei corzilor , dezvoltată la sfârșitul anilor 1960 și  începutul anilor 1970 . Corzile ca obiecte fundamentale ale naturii au fost introduse în fizica particulelor elementare pentru a explica caracteristicile structurii hadronilor . Detectarea relației dintre spin -ul unui hadron și masa acestuia (complot de Qiu — Frauci) a condus la crearea teoriei Regge , în care diferiți hadroni au fost considerați nu ca particule elementare, ci ca diverse manifestări ale unui singur obiect extins - reggeonul . În anii următori, prin eforturile lui Gabriele Veneziano , Yoichiro Nambu , Holger Beh Nielsen și Leonard Susskind , a fost derivată o formulă pentru împrăștierea reggeons-urilor și a fost oferită o interpretare a fenomenelor care au loc în timpul acesteia. Odată cu apariția erei cromodinamicii cuantice , comunitatea științifică și-a pierdut interesul pentru teoria corzilor în fizica hadronilor.

În 1974 , John Schwartz și Joel Sherk și, independent, Tamiaki Yoneya, studiind proprietățile vibrațiilor corzilor, a descoperit că acestea corespund exact proprietăților unui ipotetic particule-purtător de interacțiune gravitațională, care se numește graviton . Schwartz și Sherk au susținut că teoria corzilor a eșuat inițial deoarece fizicienii i-au subestimat domeniul de aplicare.

Pe baza acestui model, a fost creată teoria corzilor bosonice, care este încă prima versiune a teoriei corzilor care este predată studenților. Această teorie este formulată în termenii acțiunii Polyakov , care poate fi folosită pentru a prezice mișcarea unui șir în spațiu-timp. Procedura de cuantificare a acțiunii Polyakov duce la faptul că șirul poate vibra în diferite moduri, iar fiecare fel de vibrație generează o particulă elementară separată. Masa unei particule și caracteristicile interacțiunii sale sunt determinate de modul în care vibrează șirul sau, pentru a spune metaforic, de „nota” care este extrasă din coardă. Gama astfel obținută se numește spectrul de masă al teoriei corzilor.

Modelele originale includeau atât șiruri deschise, adică fire având două capete libere, cât și închise, adică bucle. Aceste două tipuri de șiruri se comportă diferit și generează două spectre diferite. Nu toate teoriile moderne ale corzilor folosesc ambele tipuri; unii se descurcă doar cu șiruri închise.

Teoria corzilor bosonice nu este lipsită de probleme. În primul rând, teoria are o instabilitate fundamentală care sugerează dezintegrarea spațiu-timpului în sine. De asemenea, după cum sugerează și numele, spectrul particulelor este limitat doar la bozoni . În ciuda faptului că bosonii sunt un ingredient important în univers, Universul nu este format doar din ei. Cercetările privind modul în care fermionii pot fi incluși în spectrul teoriei corzilor au condus la conceptul de supersimetrie  - teoria relației dintre bozoni și fermioni, care are acum un sens independent. Teoriile care includ vibrații fermionice ale corzilor sunt numite teorii superstring .

În teoria corzilor bosonice, se întâlnește valoarea (suma 1 + 2 + 3 + 4 + ⋯ ) atunci când se încearcă calcularea nivelurilor de energie posibile ale unui șir, și anume cel mai scăzut nivel de energie.

Vezi și

Literatură