Одиннадцатимерная супергравитация Исследователи обнаружили удивительное свойство: супергравитация допускает существование максимум 11 измерений, что на одно измерение больше, чем в теории суперструн. В этом 11-мерном пространстве все фундаментальные константы Вселенной могли бы быть определены чисто математически, в отличие от пяти возможных вариантов в теории суперструн. Этот результат привёл к возникновению идеи, что 11-мерная супергравитация может быть частью более глубокой, фундаментальной теории, объединяющей суперструны и супергравитацию в единое описание реальности. Именно из этой идеи в дальнейшем родилась концепция M-теории, которая стала следующим шагом в поиске «теории всего». Но что скрывается за 11 измерениями? Как эти дополнительные измерения влияют на устройство нашего мира? Возможно, именно там кроются ответы на самые сложные вопросы современной физики.
Craft Journal
1941
подписчик
"Вдохновение в каждой мысли: идеи, рассуждения и крафтовые наработки в мире Decorant3D."
Взаимосвязь между теорией суперструн и супергравитацией На первый взгляд, теория суперструн и супергравитация могут показаться совершенно разными моделями. Одна описывает Вселенную с помощью вибрирующих струн, другая — через искривление пространства-времени в рамках суперсимметрии. Однако между ними существует гораздо более глубокая связь, чем может показаться на первый взгляд. На больших масштабах обе теории описывают суперсимметричную Вселенную с гравитацией. Более того, когда супергравитация рассматривается в 10-мерном пространстве, оказывается, что она является лишь приближением теории суперструн. Это означает, что концепции, присутствующие в супергравитации, такие как браны, также имеют место в мире суперструн. В теории суперструн струны представляют собой одномерные объекты, но они — лишь частный случай более сложных многомерных объектов, известных как D-браны. Например, существуют D-браны, на которых могут заканчиваться открытые струны, а также NS5-браны, обладающие пятью пространственными измерениями. Таким образом, струны — это не единственные фундаментальные объекты, а часть более широкой структуры. Но что, если рассмотреть модель с 11 измерениями?
M-теория: скрытый код Вселенной или иллюзия?
В 1970-х годах физики активно изучали новую, многообещающую концепцию — супергравитацию. В основе этой теории лежало предположение, что у пространства-времени, помимо известных симметрий (инвариантность физических законов при сдвигах, вращениях, изменении времени и смене системы отсчёта), может существовать ещё одна — суперсимметрия. Добавление суперсимметрии в общую картину приводило к появлению супергравитации — расширенной версии общей теории относительности. Эта теория позволяла пространству-времени...
Эффект Манделы: когда память и реальность расходятся — есть ли квантовая разгадка?
Эффект Манделы — это феномен, при котором у большой группы людей складывается одинаковое «ложное воспоминание» о событиях, которые в реальности происходили иначе (или не происходили совсем). Название возникло из-за широко распространённого убеждения, что Нельсон Мандела умер в тюрьме в 1980-х годах, в то время как в действительности он был освобождён и скончался лишь в 2013 году. Помимо примера с Манделой, есть множество менее громких случаев, когда люди коллективно «помнят» название бренда, строки из фильмов или книги не так, как они существуют на самом деле...
Теория M: ключ к разгадке квантовой гравитации?
Современная наука объясняет Вселенную с помощью двух основополагающих теорий: общей теории относительности и Стандартной модели. Первая описывает гравитацию через искривление пространства-времени, в то время как вторая объясняет взаимодействие элементарных частиц, используя квантовые поля. Несмотря на кажущиеся различия, обе теории имеют общую черту — они работают с понятием поля: в одном случае — с полем искривления пространства, в другом — с квантовыми полями частиц. Однако между ними есть принципиальное...
Квантовать или нет: зачем физикам нужна квантовая теория гравитации
Этот вопрос поступил от одного из наших читателей: «Почему именно подход квантовой механики нужно распространять на гравитацию? Может быть наоборот — подход ОТО распространить на квантовомеханические явления?» На первый взгляд, такой подход кажется логичным: ведь ОТО прекрасно описывает гравитацию на больших масштабах, а квантовая механика — мир частиц. Почему бы не пойти в обратную сторону и попробовать сформулировать квантовый мир в рамках классической физики, а не наоборот? Однако, если взглянуть...
Группы в математике: ключ к пониманию симметрии и вращений
В математике группа – это множество операций, которые можно комбинировать или обратить. Это фундаментальное понятие играет важную роль в описании симметрии объектов и законов природы. Рассмотрим простой пример – повороты на 90° вокруг оси. Если взять четыре угла квадрата: 0°, 90°, 180° и 270°, то поворот на любой из этих углов приведёт фигуру в одно из четырёх возможных состояний. При этом, если применить поворот четыре раза подряд (90° + 90° + 90° + 90° = 360°), объект вернётся в исходное положение...
Струны мироздания: что, если материя — это музыка Вселенной?
Физики давно ищут способ объединить все фундаментальные силы природы, но квантовая механика и гравитация упорно не стыкуются. Теория струн предлагает элегантное решение: частицы — это не точки, а крошечные вибрирующие струны. Их движение и взаимодействие могут объяснить природу материи и даже квантовую гравитацию. Как это работает? Чтобы понять, как струны ведут себя в пространстве и времени, теория струн использует те же принципы, что и современные квантовые модели. Представим эксперимент: электрон направляют в сторону мишени...
Спин: загадочное свойство частиц, объясненное через геометрию пространства.
Материя, окружающая нас, состоит из мельчайших частиц, каждая из которых обладает определёнными свойствами. Масса, электрический заряд – эти параметры определяют поведение частиц в различных условиях. Однако в начале XX века учёные столкнулись с ещё одной удивительной характеристикой, которая получила название спин. В 1922 году немецкие физики Отто Штерн и Вальтер Герлах провели эксперимент, который стал ключевым для понимания природы частиц. Они направили пучок атомов серебра через неоднородное магнитное поле...
Жидкий аргон и охота на нейтрино: как наука добывает и хранит тысячи тонн невидимого элемента
Ученые запустили масштабный проект, рассчитанный на десятилетия, с целью изучения поведения нейтрино — одних из самых загадочных частиц во Вселенной. Для этого необходимы детекторы, содержащие десятки тысяч тонн жидкого аргона. Но как вообще можно добыть такое количество этого газа? Аргон — химический элемент из группы инертных газов, который, в отличие от многих других веществ, практически не вступает в химические реакции. Его можно назвать «тяжёлым родственником» гелия, однако, в отличие от последнего, аргон не изменяет тембр голоса...
Голографическая Вселенная: миф или реальность? Погружение в современную физику
В последнем выпуске обсуждалась тема мультивселенных, но есть идеи ещё более фантастические. Одна из них предполагает, что наша Вселенная – это голограмма. Это кажется невероятным, ведь мы привыкли видеть голограммы в кино, например, в "Звёздных войнах". Сегодня голографические проекторы доступны на рынке, и вы даже можете найти инструкции в интернете, как сделать простой голографический экран дома. Голограммы создаются с помощью света и выглядят удивительно реалистично. Процесс их создания начинается с освещения объекта лазером...
Вопрос о размере Вселенной всегда был предметом удивления. Недавние исследования показывают, что радиус всей Вселенной может быть в 500 раз больше, чем радиус видимой нам части. Это открытие основано на данных, полученных при изучении реликтового микроволнового излучения. Важно понимать, что говоря о размере Вселенной, ученые имеют в виду не только её радиус, но и объем. Чтобы упростить представление, можно вообразить видимую Вселенную в форме куба со стороной L. Тогда её объем будет равен L в кубе. Очевидно, что реальная форма Вселенной отличается, но для наглядности этот пример весьма полезен. Таким образом, если представить, что каждая сторона кубической Вселенной увеличивается в 500 раз, то её объем увеличится в 125 миллионов раз по сравнению с объемом видимой Вселенной. Эта математика помогает согласовать данные о размере Вселенной и дает представление о её невероятной величине.