Styginių teorija yra matematinė teorija, kuria bandoma paaiškinti tam tikrus reiškinius, kurie šiuo metu nėra paaiškinami pagal standartinį kvantinės fizikos modelį.
Styginių teorijos pagrindai
Savo esmėje stygų teorija vietoj kvantinės fizikos dalelių naudoja vienos dimensijos stygų modelį. Šios stygos, dydis Planko ilgis (10-35 m), vibruoja tam tikrais rezonansiniais dažniais. Kai kurios naujausios styginių teorijos versijos numatė, kad stygos gali būti ilgesnės, aukštyn beveik milimetro dydžio, tai reikštų, kad jie yra toje srityje, kurią eksperimentai galėtų aptikti juos. Formulės, gautos iš stygų teorijos, numato daugiau nei keturis matmenis (dažniausiai 10 arba 11) variantai, nors vienai versijai reikalingi 26 matmenys), tačiau papildomi matmenys yra „sulenkti“ „Planck“ viduje ilgio.
Be stygų, stygų teorijoje yra ir kitas pagrindinių objektų tipas, vadinamas a brane, kuris gali turėti dar daugiau aspektų. Kai kuriuose „braneworld“ scenarijuose mūsų visata iš tikrųjų yra „įstrigusi“ 3-ių matmenų brano (vadinamo 3-brane) viduje.
Styginių teorija iš pradžių buvo sukurta aštuntajame dešimtmetyje, bandant paaiškinti kai kuriuos nesuderinamumus su hadronų ir kitų energijos elgesiu pagrindinės fizikos dalelės.
Kaip ir daugumoje kvantinės fizikos, matematika, taikoma stygų teorijai, negali būti vienareikšmiškai išspręsta. Fizikai turi taikyti perturbacijos teoriją, kad gautų apytikslių sprendimų seriją. Tokie sprendimai, be abejo, apima prielaidas, kurios gali būti tiesa ar netiesa.
Šio darbo varomoji viltis yra tai, kad jo rezultatas bus „visko teorija“, įskaitant ir problemos problemą kvantinis gravitacija, ir susitaikyti Kvantinė fizika su bendrasis reliatyvumas, tokiu būdu suderindami pagrindinės fizikos jėgos.
Styginių teorijos variantai
Originali stygų teorija sutelkė tik dėmesį bozonų dalelės.
Viršutinės stygos teorija (sutrumpintai „supersimetrinė stygų teorija“) apima bozonus su kita dalele, fermionai, taip pat supersimetrija modelio gravitacijai. Yra penkios nepriklausomos superverslo teorijos:
- 1 tipas
- IIA tipas
- IIB tipas
- Tipas HO
- Tipas HE
M teorija: 1995 m. Pasiūlyta antstato teorija, kuria bandoma I ir IIA, IIB, HO ir HE tipus sujungti kaip to paties pagrindinio fizinio modelio variantus.
Viena iš styginių teorijos tyrimų pasekmių yra suvokimas, kad yra daugybė galimų teorijų, kurios galėtų būti sukonstruotas, verčiantis abejoti, ar šis požiūris iš tikrųjų plėtos „visko teoriją“, kurią tyrinėja daugelis tyrėjų iš pradžių tikėjosi. Vietoj to, daugelis tyrėjų laikėsi nuomonės, kad jie apibūdina platų stygų teorijos kraštovaizdį iš galimų teorinių struktūrų, kurių daugelis iš tikrųjų neapibūdina mūsų visatos.
Styginių teorijos tyrimai
Šiuo metu styginių teorija nėra sėkmingai pateikusi jokio numatymo, kuris taip pat nepaaiškinamas per alternatyvią teoriją. Tai nėra nei specialiai įrodyta, nei suklastota, nors ji turi matematinių savybių, kurios daugeliui fizikų suteikia didelį patrauklumą.
Keliuose pasiūlytuose eksperimentuose gali būti galimybė parodyti „stygų efektus“. Energija, reikalinga daugeliui tokių eksperimentų šiuo metu nėra prieinamas, nors kai kurie iš jų gali artimiausioje ateityje, pavyzdžiui, galimi pastebėjimai iš juodosios skylių.
Tik laikas parodys, ar styginių teorija sugebės užimti dominuojančią vietą moksle, ne tik įkvėpdama daugelio fizikų širdis ir protus.