Теоретики струн смещают фокус, чтобы решить некоторые довольно сложные проблемы в физике.
За последние несколько лет теория струн была меньше связана с попытками найти объединяющее описание всех сил и материи во вселенной, а также с исследованием соответствия AdS / CFT, потенциальной связи между инструментами и методами, разработанными в сообществе струн. и некоторые странные физические проблемы.
Хотя у него нет особенно броского имени, соответствия AdS / CFT, это потенциально мощный (но не проверенный) инструмент для решения сложных загадок.
Вселенная в отличие от нашей
«AdS» в переписке AdS / CFT означает «"anti-de Sitter», что на первый взгляд мало что объясняет. Название было вдохновлено Виллемом де Ситтером, физиком и математиком, который играл с теорией общей теории относительности Эйнштейна вскоре после того, как она была опубликована в 1917 году. Де Ситтер экспериментировал с идеей различных видов теоретических вселенных, наполняя их различными веществами и выяснить, как они будут развиваться.
Его тезка, «вселенная де Ситтера», представляет собой теоретический космос, полностью лишенный материи, но наполненный положительной космологической постоянной. Хотя наша вселенная на самом деле не такая, поскольку она продолжает стареть, она будет все больше и больше походить на видение де Ситтера.
Вселенная анти-де Ситтера - полная противоположность: совершенно пустой космос с отрицательной космологической постоянной, что совершенно не похоже на то, что мы видим в нашей реальной вселенной.
Но, хотя эта странная теоретическая «анти» вселенная не реальна, она по-прежнему удобная математическая площадка для теории струн.
Сама теория струн требует завершения 10 измерений (6 из которых являются крошечными и свернутыми до микроскопических пропорций), но ее версии могут быть отлиты только в 5 измерениях в пространстве-времени анти-де Ситтера и, будучи полезными для нашей вселенной, все еще может функционировать.
Игра на поле
Другая сторона соответствия AdS / CFT, CFT, обозначает конформную теорию поля. Полевые теории - это хлеб с маслом нашего современного понимания квантового мира; это то, что происходит, когда вы вступаете в брак с квантовой механикой со специальной относительностью, и используются для объяснения трех из четырех сил природы. Например, электромагнетизм описывается теорией поля, называемой квантовой электродинамикой (КЭД), а сильная ядерная сила - теорией поля, называемой квантовой хромодинамикой (КХД).
Но там есть дополнительное слово: конформный. Но прежде чем мы перейдем к конформности, я хочу быстро поговорить о другом: масштабная инвариантность (поверьте мне, это будет иметь смысл через минуту). Теория поля называется масштабно инвариантной, если результаты не меняются, если сила взаимодействий варьируется. Например, у вас будет инвариантный двигатель, если вы получите одинаковую эффективность независимо от того, какое топливо вы используете.
В строгих математических терминах конформная теория поля - это просто особый случай теории поля, инвариантной к масштабу, но почти все время, когда физики говорят «конформные», они действительно имеют в виду инвариант масштаба. Поэтому каждый раз, когда вы читаете или слышите «конформную теорию поля», вы можете просто заменить ее «масштабно-инвариантной теорией поля».
Наша вселенная, по большому счету, определенно не является инвариантом масштаба. Силы природы меняют свой характер с разными энергетическими масштабами и силами взаимодействия - некоторые силы даже сливаются вместе при высоких энергиях. Масштабная инвариантность, столь же красивая, как и математически, просто не кажется предпочтительной природой.
Спасибо за внимание, подписывайтесь на канал, ставьте нравится, чтобы не пропустить новые статьи.
