Teorija struna

Iz Wikipedije, slobodne enciklopedije

Teorija struna je pokušaj da se u okviru fizike čestica pomire principi kvantne mehanike i opšte relativnosti.[1] Takođe, ukoliko se pokaže kao ispravna, postaće glavni kandidat za tzv. „Teoriju svega“ (engl. Theory of everything – TOE), odnosno za pokušaj opisivanja svih poznatih osnovnih sila i stanja materije, na konačan matematički način.

Kako još uvek ne postoje relevantni eksperimenti kojima se mogu pokriti sva poznata energetska stanja čestica, teorija struna je i dalje predmet sukoba u naučnoj javnosti.[2]

Osnovna pretpostavka teorije struna je to da elektroni i kvarkovi u atomu nisu bezdimenzione čestice (u suštini, obične tačke u prostoru), već da su zapravo jednodimenzionalne oscilujuće linije, odnosno „strune“. Posmatrano detaljnije, teorija struna se bavi i drugim elementarnim česticama, poput hadrona, bozona i fermiona, i njihovih međusobnih veza, objedinjenih pod pojmom supersimetrije.

Uprošćeno, po ovoj teoriji, na kvantni način se posmatraju zatezanje, kinetika i vibracije ovih struna, analogno običnoj zategnutoj žici u prostoru.

Dodatni problem i nedoumice izaziva i to, što je za potpunu primenu teorije struna neophodno uključiti i uticaj nekih, za sada još neuočenih dimenzija univerzuma, uz već postojeće i poznate četiri (tri prostorne, i jednu vremensku).

Ova teorija je prilično mlada, sa začecima u modelu dvojne rezonancije iz 1969. godine, i sa prvim pravim značajnijim probojima iz '90 godina prošlog stoleća.

Naučnici koji su pobornici ove teorije, i koji rade na njenom daljem razvoju su Stiven Hoking, Edvard Viten, Huan Maldasena, Tom Benks, Vili Fišler, Stiven Šenker, Stiven Gabser, Igor Klejbanov, Mičio Kaku, Aleksander Poljakov i Leonard Saskind. NJihovi argumenti su da ova teorija omogućava kvalitetno kombinovanje kvantne teorije polja i opšte relativnosti, potom da je u skladu sa opštim postulatima kvantne gravitacije (npr. sa termodinamikom crnih rupa), i napokon, zato što je prošla niz kvalitativnih provera svoje unutrašnje (matematičke) stabilnosti.[3][4][5][6][7][8][9]

Postoje i kritičari među priznatim naučnicima, poput Ričarda Fajnmana, Pitera Vojta, Li Smolina, Filipa Andersona, Lorensa Krausa, Karla Rovelija i Šeldon Li Glašou, koji ovu teoriju osporavaju zato što ne daje gotovo nikakve eksperimentalne kvantitativne pretpostavke, odnosno, jednostavno rečeno, nije prošla fazu ispitivanja kroz konkretne fizičke eksperimente, a sve zbog ogromnih energetskih prohteva tih eksperimenata. Takođe, broj mogućih rešenja je, prema njihovom mišljenju, preveliki da bi teorija bila kvalitetna, a i u velikoj meri su rešenja zavisna od prethodnih dešavanja, da bi ih oni smatrali relevantnim.

Pregled[uredi - уреди | uredi izvor]

Nivoi magnifikacije:
1. Makroskopski nivo – materijaTekst natpisa
2. Molekulski nivo
3. Atomiski nivo – Protoni, neutroni, i elektroni
4. Subatomski nivo – Elektron
5. Subatomski nivo – Kvarkovi
6. Nivo struna

Teorija struna postulira da elektroni i kvarkovi unutar atoma nisu 0-dimenzioni objekti, nego da se sastoje od 1-dimenzionalnih struna. Te strune mogu da osciluju, što daje česticama njihov ukus (kvantni broj), naelektrisanje, masu i spin. Teorije struna takođe obuhvataju objekte generalnije od struna, zvane brane. Reč brana, izvedena iz „membrana“, se odnosi na različite međusobno povezane objekate, kao što su D-brane, crne p-brane i NS5-brane. To su prošireni objekti koji su naelektrisani izvori za diferencijalnu formu generalizacija vektorskog potencijala elektromagnetnog polja. Ovi objekti su međusobno povezani različitim dualnostima. Crnoj rupi-slične crne p-brane su identifikovane D-branama, koje su krajnje tačke struna, i ta identifikacija se naziva Gauge-gravitaciona dualnost. Istraživanje ove jednakosti je dovelo do novih saznanja o kvantnoj hromodinamici, osnovnoj teoriji jake nuklearne sile.[10][11][12][13] Strune formiraju zatvorene petlje, osim ako se susretnu sa D-branama, gde one mogu da se otvore u 1-dimenzionalne linije. Krajnje tačke struna ne mogu da prekinu D-branu, ali one mogu da prođu oko na nje.

Reference[uredi - уреди | uredi izvor]

  1. Sunil Mukhi(1999)"The Theory of Strings: A Detailed Introduction"
  2. Woit, Peter, Not Even Wrong: The Failure of String Theory and the Search for Unity in Physical Law, Basic Books. {{{1}}}. ISBN {{{2}}}. pp.
  3. Hawking, Stephen (2010). The Grand Design
  4. Simeon Hellerman and Ian Swanson(2006): "Dimension-changing exact solutions of string theory"
  5. Polchinski, Joseph (1998). String Theory
  6. J. Maldacena (1997), The Large N Limit of Superconformal Field Theories and Supergravity
  7. Edward Witten (1998). "Anti-de Sitter space and holography"
  8. N. Comins, W. Kaufmann (2008), Discovering the Universe: From the Stars to the Planets
  9. Elias Kiritsis(2007) "String Theory in a Nutshell"
  10. H. Nastase, More on the RHIC fireball and dual black holes, BROWN-HET-1466, arXiv:hep-th/0603176, March 2006,
  11. H. Liu, K. Rajagopal, U. A. Wiedemann, An AdS/CFT Calculation of Screening in a Hot Wind, MIT-CTP-3757, arXiv:hep-ph/0607062 July 2006,
  12. H. Liu, K. Rajagopal, U. A. Wiedemann, Calculating the Jet Quenching Parameter from AdS/CFT, Phys.Rev.Lett.97:182301,2006 arXiv:hep-ph/0605178
  13. H. Nastase, The RHIC fireball as a dual black hole, BROWN-HET-1439, arXiv:hep-th/0501068, January 2005,

Literatura[uredi - уреди | uredi izvor]

Popularne knjige i članci[uredi - уреди | uredi izvor]

Dve netehničke knjige koje su kritične za razumevanje teorije struna:

  • Lee Smolin (2006). The Trouble with Physics: The Rise of String Theory, the Fall of a Science, and What Comes Next. New York: Houghton Mifflin Co.. str. 392. ISBN 0-618-55105-0. 
  • Peter Woit (2006). Not Even Wrong - The Failure of String Theory And the Search for Unity in Physical Law. London: Jonathan Cape &: New York: Basic Books. str. 290. ISBN 978-0-465-09275-8. ISBN 0-224-07605-1. 

Udžbenici[uredi - уреди | uredi izvor]

  • Becker, Katrin, Becker, Melanie, and John H. Schwarz (2007) String Theory and M-Theory: A Modern Introduction . Cambridge University Press. ISBN 0-521-86069-5
  • Binétruy, Pierre (2007) Supersymmetry: Theory, Experiment, and Cosmology. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-850954-7.
  • Dine, Michael (2007) Supersymmetry and String Theory: Beyond the Standard Model. Cambridge University Press. ISBN 0-521-85841-0.
  • Frampton, Paul H. (1974). Dual Resonance Models. Frontiers in Physics. ISBN 0-8053-2581-6. 
  • Gasperini, Maurizio (2007) Elements of String Cosmology. Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-86875-4.
  • Michael Green, John H. Schwarz and Edward Witten (1987) Superstring theory. Cambridge University Press. The original textbook.
  • Kiritsis, Elias (2007) String Theory in a Nutshell. Princeton University Press. ISBN 978-0-691-12230-4.
  • Johnson, Clifford (2003). D-branes. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 0-521-80912-6. 
  • Polchinski, Joseph (1998) String Theory. Cambridge University Press.
  • Szabo, Richard J. (Reprinted 2007) An Introduction to String Theory and D-brane Dynamics. Imperial College Press. ISBN 978-1-86094-427-7.
  • Barton Zwiebach (2004) A First Course in String Theory. Cambridge University Press. ISBN 0-521-83143-1.

Tehnički i kritički:

  • Roger Penrose (February 22 2005). The Road to Reality: A Complete Guide to the Laws of the Universe. Knopf. str. 1136. ISBN 0-679-45443-8. 

Onlajn materijal[uredi - уреди | uredi izvor]

Spoljašnje veze[uredi - уреди | uredi izvor]