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超弦理论 有哪些维度,如何通俗地解释一下超弦理论

来源:整理 时间:2022-04-30 18:11:15 编辑:科技知识 手机版

超弦理论之所以最有可能成为终极理论,是因为超弦理论可以调和量子力学和相对论的冲突。然后出现了所谓的混合弦理论,由此产生了5个版本的超弦理论。后来有人把五大超弦理论统一成了M理论。超弦理论是目前最有潜力的理论,有望成为最有可能成为终极理论的理论。1969年,物理学家GabrieleVeneziano在瑞士大数学家欧拉的一本书中注意到一个函数欧拉的B函数,可以用来描述强力。

弦理论和超弦理论有什么区别

弦理论和超弦理论有什么区别

这个问题可以从超弦理论的发展历史找到答案。弦理论是一种还在发展中的理论物理,它原本的目的是试图描述原子核内的强作用力,随着弦理论发展成超弦理论,乃至M理论,它有望统一描述四种基本作用力成为一种万有理论。弦论主张以不同振动模式的弦对应各种基本粒子,当杨振宁和罗伯特米尔斯引入非交换规范场论以及运用对称性破缺机制来建构强相互作用的模型后,有一个叫韦内齐亚诺的物理学家试图独辟蹊径去解释强力本质。

韦内齐亚诺重新发现了欧拉积分的贝塔函数,并使用这个函数描述了一种强力模型,吸引了一些物理学家深入研究后发现,在这个模型中,粒子可以被理解为一小段类似橡皮筋那样可扭曲抖动的有弹性的线段,它预测了一种虚质量的弦模式即所谓快子,它的速度下限是光速。它还能解释夸克禁闭的原因。这就是最早版本的弦理论,因为它只预测玻色子的存在,也被称为玻色弦理论。

由于弦理论过于抽象且无法通过实验验证,并且这个理论的基础在数学中包含26维,复杂且不美观,而善于使用奥卡姆剃刀的物理学家倾向于相信物质世界的本质是简洁优美的。后来随着标准模型确认了夸克与轻子两种基本费米子,以及费米子和玻色子之间的自发对称破缺,弦理论借鉴超对称思想发展成了超弦理论。新的超弦模型将数学描述中的26维减少到了10维,通过10维中弦的不同形态就可以得到各种基本粒子。

并且这个模型中存在一个质量为0,自旋为2的粒子,貌似是可以描述引力的引力子,这引发了第一次超弦革命。之后又出现了所谓混合弦理论,衍生出五种版本的超弦理论,后来又有人将五种超弦理论统一为M理论。在M理论中,空间具有11维,其中的7个纬度紧致化蜷缩在普朗克尺度的真空中,物质的基本构成不仅是一维的弦,也可以是二维的膜甚至三维的形态。

如何通俗地解释一下超弦理论?

如何通俗地解释一下超弦理论

后来物理学家Leonard Susskind发现,这一函数延伸出来的物理图像,是

一段话总结了超弦理论。所有物质的基本单位叫做超弦。超弦很小。超弦以不同的方式振动,得到不同的基本粒子,如光子、电子、夸克等等。超弦理论是目前最有潜力的理论,有望成为最有可能成为终极理论的理论。1969年,物理学家Gabriele Veneziano在伟大的瑞士数学家欧拉的一本书中注意到一个函数欧拉的B函数,它可以用来描述强力。

文章TAG:超弦理论 有哪些维度超弦理论维度通俗解释

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