Готовый перевод String Theory for Dummies / Теория струн для «чайников»: Adding More Dimensions to Make a Theory Work

Добавляя больше измерений, чтобы сделать теорию рабочей

Для большинства интерпретаций теории суперструн, чтобы быть математически последовательным, требуется большее количество дополнительных измерений пространства: M-теория требует десять пространственных измерений.

С введением бран как многомерных объектов в теории струн, становится возможным построить и представить себе необычайно творческие конфигурации для пространства — конфигурации, которые соответствуют различным возможным частицам и силам.

Неясно, в настоящее время, существуют ли эти дополнительные измерения в реальном смысле или просто математические артефакты.

Причина по которой теория струн требует, чтобы были дополнительные измерения состоит в том, что попытка устранить их приводит к намного более сложным математическим уравнениям.

Это не является невозможным (как вы увидите далее в этой главе), но большинство физиков не исследовали эти понятия на всю глубину, оставляя науку (возможно по умолчанию) с теорией, которая требует много дополнительных измерений.

Как я упоминал ранее, со времен Декарта, математики смогли сотносить геометрические и физические представления.

Математики могут заняться своими уравнениями с фактически любым числом измерений, которые они выберут, даже если они не могут визуально изобразить то, о чем они говорят.

Одним из инструментов, используемых математиками в изучении высших измерений является аналогия.

Если вы начинаете с нуля мерной точки и расширите ее в пространстве, вы получите 1-мерное линию.

Если вы беретесь расширить эту линию во втором измерении, вы в итоге получите квадрат.

Если Вы расширяете квадрат через третье измерение, вы заканчиваете кубом.

Итак, если вы были взяли куб и расширили его в четвертом измерении, вы получите форму под названием гиперкуб.

У линии два “угла”, но распространение ее к квадрату дает четыре угла, в то время как у куба восемь углов.

Продолжая расширить эту алгебраическую связь, гиперкуб будет 4-мерным объектом с 16 углами, и аналогичное соотношение может быть использовано для создания аналогичных объектов в дополнительных измерениях.

Такие объекты, очевидно, далеко за пределами того, что наши умы могут представить.

Люди психологически не адаптированы, чтобы иметь возможность представить более трех пространственных измерений.

Несколько математиков (и, возможно, физиков) посвятили свою жизнь изучению дополнительных измерений настолько полно, что они могут реально представить себе 4-мерное объект, например, гипер-куба.

Большинство математиков не могут (так что не расстраивайтесь, если вы тоже не можете).

Целые области математики - линейная алгебра, абстрактная алгебра, топология, теории узлов, комплексного анализа, а другие - существуют с единственной целью - пытаться взять абстрактные понятия, часто с большими количествами возможных переменных, степеней свободы или размеров, и понять их.

Этот вид математических инструментов лежит в основе теории струн.

Независимо от окончательного успеха или провала теории струн как физической модели действительности она заставила математику ставить и исследовать новые вопросы новыми способами, и уже из-за одного этого, она оказалась полезной.

Внимание! Этот перевод, возможно, ещё не готов.
Его статус: перевод редактируется

Переведено на Нотабеноиде
http://notabenoid.org/book/38781/145425

Переводчики: Irina73