Готовый перевод String Theory for Dummies / Теория струн для «чайников»: String Theory: Seeing What Vibrating Strings Can Tell Us about the Universe / Теория струн: Наблюдая, что вибрирующие струны могут рассказать нам о вселенной - Часть 1

Наблюдая, что вибрирующие струны могут рассказать нам о вселенной

Теория струн - это физическая теория о том, что вселенная состоит из вибрирующих нитей энергии, выраженная точным математическим языком.

Эти струны энергии представляют собой самый основополагающий аспект природы

Теория также предсказывает существование других фундаментальных объектов, названных бранами.

Всё вещество в нашей вселенной состоит из вибраций этих струн (и бран).

Один из важных выводов теории струн - тот факт, что гравитация является естественным следствием из теории, и потому учёные полагают, что теория струн может содержать ответ на возможное объединение гравитации с остальными силами, воздействующими на материю.

Позвольте мне повторить нечто важное: Теория струн - это математическая теория.

Она основывается на математических уравнениях, которые могут быть интерпретированы определёнными способами.

Если вы никогда раньше не изучали физику, это может казаться странным, однако все физические теории излагаются на языке математики.

В этой книге я избегаю математики и пытаюсь добраться до сути того, что теория говорит нам о физической вселенной.

В настоящее время никто не знает точно, на что будет похожа окончательная версия теории струн.

У учёных есть некоторые смутные замечания об общих элементах, которые будут представлены в этой теории, однако никто не подошёл к конечному уравнению, отображающему всю теорию струн в нашей вселенной, и всё ещё невозможно провести эксперименты для её подтверждения (хотя они также не могут успешно и опровергнуть её).

Физики создали упрощённые версии такого уравнения, но оно не вполне описывает нашу вселенную... пока.

Использование крошечных и громадных понятий для создания теориии всего

Теория струн - это разновидность теоретической физики высоких энергий, широко поддерживаемая физиками элементарных частиц

Это квантовая теория поля (см. вставку "Что такое квантовая теория поля?"), которая описывает частицы и силы в нашей вселенной, основываясь на способе, согласно которому особые дополнительные измерения внутри теории сворачиваются до очень маленьких размеров (процесс называется компактификацией).

Это является сильной стороной теории струн - использование фундаментальных струн и способа, которым компактифицируются экстра-измерения, для получения геометрического описания всех частиц и сил, известных современной физике.

Среди сил, которые должны быть описаны, находится, разумеется, и гравитация.

Так как теория струн - это квантовая теория поля, это значит, что теория струн могла бы быть квантовой теорией гравитации, известной как квантовая гравитация.

Признанная теория гравитации, общая теория относительности, имеет изменчивое, динамическое пространство-время, и один из аспектов теории струн заключается в том, что всё ещё продолжаются работы по получению такого рода пространства-времени на её основе.

Главные достижения теории струн - это понятия, которые вы не можете увидеть до тех пор, пока не знаете, как интерпретировать физические уравнения.

Теория струн не использует эксперименты для доказательств новых идей, однако она выявила основательные математические соотношения в уравнениях, которые склоняют физиков верить, что они должны быть верны.

Эти свойства и отношения - называемые на жаргоне разнообразными симметриями и двойственностями, ликвидация аномалий и объяснения энтропии чёрной дыры - описываются в главах 10 и 11.

Что такое квантовая теория поля?

Физики используют поля для описания вещей, которые просто не имеют конкретной позиции, но существуют в каждой точке пространства. Например, вы можете думать о температуре в комнате как о поле — она может быть отличающейся возле открытого окна и возле горячей плиты, и вы могли бы представить измерение температуры в каждой отдельной точке пространства в комнате.

Теория поля, тогда, это набор правил, которые говорят вам, как некоторое поле должно себя вести, например как температура в комнате меняется со временем.

В главе 7 и 8 вы можете узнать об одном из главным достижений 20го века: разработка квантовой теории поля. Это относится к принципам, которые приводят к, казалось бы, странному физическому явлению, которое, кажется, встречается в субатомном мире.

Когда вы объединяете эти два понятия, вы получаете квантовую теорию поля: теория поля, которая повинуется правилам квантовой теории. Вся современная физика элементарных частиц описана квантовой теорией поля.

Переведено на Нотабеноиде
http://notabenoid.org/book/38781/153514

Переводчики: ilves_ArtO, Swarlz