String Theory for Dummies / Теория струн для «чайников»: A Two-Timing Science: String Theory Makes More Time Dimensions Possible

Оглавление
Английский оригинал Перевод на русский

Сожалеем, но текст оригинала доступен только зарегистрированным пользователям.

Двухвременная наука: теория струн делает возможным существование большего числа временных измерений

ilves_ArtO 16.04.15 в 08:38

0

Так как теория относительности изображает время в виде одного из измерений пространства-времени, а теория струн предсказывает существование дополнительных пространственных измерений, естественным будет задать вопрос, предсказывает ли (или по крайней мере допускает) теория струн также и наличие дополнительных временных измерений.

ilves_ArtO 16.04.15 в 08:38

0

По утверждению физика Ицхака Барса, так действительно может быть, в области, которую он назвал двухвременной физикой.

ilves_ArtO 16.04.15 в 08:38

0

Хотя пока что она является незначительным подходом к теории струн, постижение этого потенциального дополнительного измерения времени может привести к удивительным догадкам, касающихся природы времени.

ilves_ArtO 16.04.15 в 08:38

0

Добавление нового временного измерения

ilves_ArtO 16.04.15 в 08:39

0

Имея одно временное измерение, можно использовать стрелу времени, однако с двумя временными измерениями положение дел становится менее ясным.

ilves_ArtO 16.04.15 в 08:39

0

Между двумя точками на единственной оси времени существует только один путь.

ilves_ArtO 16.04.15 в 08:39

0

При двух временных измерениях две точки потенциально могут быть соединены целым рядом различных траекторий, некоторые из которых могут образовывать петли, тем самым прокладывая дорогу в прошлое.

ilves_ArtO 16.04.15 в 08:39

0

Большинство физиков никогда не исследовало такую возможность, из-за простого факта, что (в дополнение к отсутствию логического смысла) это посеет хаос в математических уравнениях.

ilves_ArtO 16.04.15 в 08:39

0

Временные измерения имеют отрицательный знак, и даже если задействовать большее их количество, в конечном итоге могут выйти отрицательные значения вероятностей каких-либо событий, что бессмысленно с точки зрения физики.

ilves_ArtO 16.04.15 в 08:39

0

Однако, Ицхак Барс из Университета Южной Калифорнии в Лос-Анджелесе в 1995 г. обнаружил, что М-теория позволяет добавить дополнительное измерение - при условии, что это измерение будет времениподобным.

ilves_ArtO 16.04.15 в 08:39

0

Для придания этому какого-либо смысла ему пришлось применить иной тип калибровочной инвариантности, устанавливающей ограничение на траектории, по которым могут двигаться объекты.

ilves_ArtO 16.04.15 в 08:40

0

Изучая эти уравнения, он понял, что данная калибровочная инвариантность работает только при условии наличия двух добавочных измерений - одного дополнительного временного и одного пространственного измерения.

ilves_ArtO 16.04.15 в 08:40

0

Двухвременная теория относительности имеет четыре пространственных измерения и два измерения времени - в общей сложности шесть измерений.

ilves_ArtO 16.04.15 в 08:40

0

Двухвременная М-теория, с другой стороны, остановилась в итоге на 13 измерениях - 11 пространственных и два временных измерения.

ilves_ArtO 16.04.15 в 08:40

0

Калибровочная инвариантность, которую представил Барс, обеспечивает именно те ограничения, которые были ему необходимы, чтобы устранить путешествия во времени и отрицательные значения вероятностей из своей теории.

ilves_ArtO 16.04.15 в 08:40

0

Имея в распоряжении такую калибровочную инвариантность, мир с шестью (или 13) измерениями должен вести себя точно так же, как и мир с четырьмя (или 11) измерениями.

ilves_ArtO 16.04.15 в 08:40

0

Отображение двухвременной вселенной в одновременную

ilves_ArtO 16.04.15 в 08:40

0

В своей работе 2006 года Барс показал, что Стандартная модель является тенью его шестимерной теории.

ilves_ArtO 16.04.15 в 08:41

0

Подобно тому, как двухмерная тень трёхмерного объекта может изменяться в зависимости от того, где размещён источник света, значения четырёхмерных физических характеристик ("теней") могут быть вызваны поведением шестимерных объектов.

ilves_ArtO 16.04.15 в 08:41

0

Объекты в дополнительных измерениях двухвременной физической теории Барса могут обладать многочисленными тенями в четырёхмерной вселенной (подобной нашей), каждая из которых соответствует отдельному явлению.

ilves_ArtO 16.04.15 в 08:41

0

Различные физические явления в нашей вселенной могут быть следствиями одних и тех же фундаментальных шестимерных объектов, проявляющихся различными способами.

ilves_ArtO 16.04.15 в 08:41

0

Чтобы увидеть, как это работает, рассмотрим частицу, двигающуюся сквозь пустое пространство в шести измерениях, на которую не действуют абсолютно никакие силы.

ilves_ArtO 16.04.15 в 08:41

0

Согласно вычислениям Барса, такая активность в шести измерениях имеет отношение по крайней мере к двум теням (два физических представления этой шестимерной реальности) в четырёхмерном мире:

ilves_ArtO 16.04.15 в 08:41

0

✓ Электрон, вращающийся вокруг атома

ilves_ArtO 16.04.15 в 08:41

0

✓ Частица в расширяющейся вселенной

ilves_ArtO 16.04.15 в 08:41

0

Барс полагает, что двухвременная физика может объяснить загадку Стандартной модели.

ilves_ArtO 16.04.15 в 08:42

0

Некоторые параметры, описывающие квантовую хромодинамику (КХД), согласно проведённым измерениям, весьма малы, что значит, что определённые типы взаимодействий оказываются предпочтительнее других, но никто не знает, почему это так.

ilves_ArtO 16.04.15 в 08:42

0

Физики придумали возможное решение этой проблемы, однако оно включает в себя предсказание новой гипотетической частицы, названной аксионом, которую никогда не видели.

ilves_ArtO 16.04.15 в 08:42

0

Согласно прогнозам Барса, двухвременная физика представляет собой четырёхмерный мир, в котором взаимодействия КХД вовсе не являются односторонними, так что в аксионе нет необходимости.

ilves_ArtO 16.04.15 в 08:42

0

К несчастью, отсутствия обнаружения аксиона на самом деле не достаточно для того, чтобы это считалось экспериментальным подтверждением двухвременной физики.

ilves_ArtO 16.04.15 в 08:42

0

Для этого Бар использовал двухвременную физику вместе с суперсимметрией.

ilves_ArtO 16.04.15 в 08:42

0

В этом случае спрогнозированные суперпартнёры обладают слегка другими свойствами, чем суперпартнёры, предсказанные прочими теориями.

ilves_ArtO 16.04.15 в 08:42

0

Если в Большом адронном коллайдере будут замечены суперпартнёры с характеристиками, предложенными Барсом, это будет воспринято как интригующее экспериментальное свидетельство в пользу его утверждений.

ilves_ArtO 16.04.15 в 08:43

0

Имеет ли двухвременная физика какие-либо практические применения?

ilves_ArtO 16.04.15 в 08:44

0

Большинство физиков полагает, что эти сверхмерные результаты Барса - всего лишь математические артефакты.

ilves_ArtO 16.04.15 в 08:44

0

Некоторые теоретики, включая Стивена Хокинга, воспользовались идеей мнимых временных измерений (мнимая величина в математике - это квадратный корень из отрицательного числа), но редко кто считает, что это имеет реальное физическое воплощение.

ilves_ArtO 16.04.15 в 08:44

0

Для большинства физиков они остаются математическими инструментами для упрощения уравнений.

ilves_ArtO 16.04.15 в 08:44

0

Однако, история показал, что "математические артефакты" могут зачастую иметь реальную основу.

ilves_ArtO 16.04.15 в 08:44

0

Сам Барс, кажется, верит, что они обладают такой же физической реальностью, как и четыре измерения, о существовании которых мы знаем, хотя мы никогда и не прочувствуем эти дополнительные измерения непосредственно.

ilves_ArtO 16.04.15 в 08:44

0

Хотя двухвременная физика не предполагает напрямую какие-либо перемещения во времени, если она окажется правдой, это значит, что время по своей сути более сложное, чем физики думали ранее.

ilves_ArtO 16.04.15 в 08:44

0

Раскрытие тайны двухвременной физики вполне может преподнести новые способы, которыми путешествия во времени могли бы проявляться в нашей вселенной.

ilves_ArtO 16.04.15 в 08:44

0
Минутку...