Kvantová struna

kvantová struna
Klasifikace Bosonická struna , fermionová struna , superstruna , heterotická struna
Postavení Hypotetický
Počet typů čtyři
kvantová čísla

Kvantová struna  je v teorii strun nekonečně tenké jednorozměrné objekty o délce 10 −35 m [1] , jejichž vibrace reprodukují celou řadu elementárních částic. Povaha vibrací struny určuje vlastnosti hmoty, jako je elektrický náboj a hmotnost .

Definice

Kvantový řetězec lze definovat několika ekvivalentními způsoby:

  1. Definice souřadnic : Obecná prostorová křivka , s každým bodem spojeným s kvantovým harmonickým oscilátorem . Z hlediska dynamiky zametá při pohybu dvourozměrnou plochu celkového pohledu.
  2. Algebrogeometrická definice: algebraická křivka obecného tvaru s přípustnými matematickými strukturami.
  3. Pole teoretická definice: multilokální kvantový funkcionál , který je funkcí každého bodu struny, který je v Hilbertově prostoru buzení strun superpozicí všech možných konfigurací strun.
  4. Definice geometrického pole: neparametrizovaný bod v obecné poloze v prostoru všech fyzických konfigurací řetězců, tedy nezávislý na souřadnicovém systému ( loop space ).

Typy řetězců

Existují řetězce, které mají konce, nazývají se otevřené, a ty, které nemají konce, se nazývají uzavřené.
Jestliže Φ závisí pouze na bosonických proměnných , pak je řetězec bosonický . Jestliže Φ závisí pouze na fermionických proměnných , pak fermionické . Pokud z bosonic i fermion, podléhající supersymetrii , pak supersymetrické nebo superstrunové . Pokud je požadavek supersymetrie částečně neproveditelný, pak heterotický .
V jazyce Definice 1 se jedná o bosonické a fermionické oscilátory . Řetězce mohou být orientované (šipka uvnitř) nebo neorientované.

Hlavním rysem kvantových strun je, že na rozdíl od klasických strun „žijí“ v kritické nebo podkritické dimenzi prostoru. Bosonická struna je na D=26 a fermionické a superstruny jsou na D=10, u známých modelů heterotických strun je kritický rozměr také 10. Je to důsledek eliminace nefyzikálních stavů, tzv. duchů, ze spektra strun během kvantizační procedury a je známý jako „ No ghost teorem “.

Interakce

Kvantové řetězce na sebe vzájemně působí poměrně složitým způsobem, protože se jedná o nelokální, přesněji multilokální objekty. Z hlediska změny jejich tvaru ( topologie ) je však povoleno pouze 5 základních lokálních aktů v souladu s fyzikálními principy :

  1. Otevřený řetězec (s konci) se může v bodě zlomit na 2 otevřené řetězce.
  2. Uzavřený řetězec (bez konců) se může sbíhat ve vnitřním bodě kontaktu a rozdělit se na 2 uzavřené řetězce.
  3. Uzavřený řetězec se může v bodě zlomit a otevřít.
  4. V místě kontaktu si 2 otevřené řetězce mohou vyměnit segmenty.
  5. Otevřený řetězec může ztratit segment jako uzavřený řetězec prostřednictvím vnitřního tečného bodu.

Všechny body interakce jsou „trojité“ body, které při malém narušení dávají všech 5 výše popsaných přeskupení. Reverzní procesy přidávají dalších 5 elementárních lokálních aktů interakce.

U superstrun je kvůli rozdílným podmínkám na bosonických a fermionových proměnných nutné přidat další pole k "trojitému" bodu, aby nedošlo k porušení supersymetrie. (viz bibliografii v poznámce pod čarou a bibliografii v článku Teorie strun )

Mnoho badatelů se domnívá, že na základě modelů strun a superstrun bude možné postavit celou nízkoenergetickou fyziku našeho světa.

Poznámka

Viz také

Poznámky

  1. ↑ Hudba sfér . Datum přístupu: 9. ledna 2010. Archivováno z originálu 29. prosince 2009.

Literatura