String Theory for Dummies / Теория струн для «чайников»: A Two-Timing Science: String Theory Makes More Time Dimensions Possible
| 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 |
|
|
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 |
||
|
По утверждению физика Ицхака Барса, так действительно может быть, в области, которую он назвал двухвременной физикой. ilves_ArtO 16.04.15 в 08:38 |
||
|
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 |
||
|
Добавление нового временного измерения ilves_ArtO 16.04.15 в 08:39 |
||
|
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 |
||
|
Между двумя точками на единственной оси времени существует только один путь. ilves_ArtO 16.04.15 в 08:39 |
||
|
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 |
||
|
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 |
||
|
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 |
||
|
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 |
||
|
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 |
||
|
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 |
||
|
Двухвременная теория относительности имеет четыре пространственных измерения и два измерения времени - в общей сложности шесть измерений. ilves_ArtO 16.04.15 в 08:40 |
||
|
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 |
||
|
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 |
||
|
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 |
||
|
Отображение двухвременной вселенной в одновременную ilves_ArtO 16.04.15 в 08:40 |
||
|
В своей работе 2006 года Барс показал, что Стандартная модель является тенью его шестимерной теории. ilves_ArtO 16.04.15 в 08:41 |
||
|
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 |
||
|
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 |
||
|
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 |
||
|
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 |
||
|
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 |
||
|
✓ Электрон, вращающийся вокруг атома ilves_ArtO 16.04.15 в 08:41 |
||
|
✓ Частица в расширяющейся вселенной ilves_ArtO 16.04.15 в 08:41 |
||
|
Барс полагает, что двухвременная физика может объяснить загадку Стандартной модели. ilves_ArtO 16.04.15 в 08:42 |
||
|
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 |
||
|
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 |
||
|
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 |
||
|
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 |
||
|
Для этого Бар использовал двухвременную физику вместе с суперсимметрией. ilves_ArtO 16.04.15 в 08:42 |
||
|
В этом случае спрогнозированные суперпартнёры обладают слегка другими свойствами, чем суперпартнёры, предсказанные прочими теориями. ilves_ArtO 16.04.15 в 08:42 |
||
|
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 |
||
|
Имеет ли двухвременная физика какие-либо практические применения? ilves_ArtO 16.04.15 в 08:44 |
||
|
Большинство физиков полагает, что эти сверхмерные результаты Барса - всего лишь математические артефакты. ilves_ArtO 16.04.15 в 08:44 |
||
|
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 |
||
|
Для большинства физиков они остаются математическими инструментами для упрощения уравнений. ilves_ArtO 16.04.15 в 08:44 |
||
|
Однако, история показал, что "математические артефакты" могут зачастую иметь реальную основу. ilves_ArtO 16.04.15 в 08:44 |
||
|
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 |
||
|
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 |
||
|
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 |
