Teorija struna

Izvor: Wikipedija
Skoči na: orijentacija, traži
1. Tvar 2. Molekularna struktura, 3. Atom (protoni, neutroni, elektroni) 4. Elektron 5. Kvarkovi 6. Strune

Teorija struna odnosi se na matematičke modele koji pokušavaju objasniti četiri glavne fizičke sile. Te sile su gravitacija, elektromagnetska sila, jaka nuklearna sila i slaba nuklearna sila.

Klasična fizika opisuje svemir tako da je sastavljen od malih čestica koje su statične (ne kreću se) i nepromjenjive su. Nasuprot tome, teorija struna opisuje česticu kao strunu ili crtu (ne kao česticu ili točku). Struna tvori te četiri različite sile vibrirajući u različitim frekvencijama.

U fizici,teorija  struna je teoretski rad u kojem točkaste čestice u partikularnoj fizici su zamijenjene sa jedno-dimenzionalnim objektima nazvanim strune.U teoriji struna, različiti oblici elementarnih čestica koje su promatrane uzdižu se iz različitih kvantnih stanja ovih struna.U dodadtku tipovima čestica postuliranih standardnim modelom partikularne fizike, teorija struna prirodno inkorporira gravitaciju, te iz toga proizlazi da je teorija struna kandidat za teoriju svega, samostalni matematički model koji opisuje sve fundamentalne sile i forme materije.Na stranu sa hipotetskom ulogom u partikularnoj fizici, teorija struna je danas široko korištena kao teoretski alat u fizici, i rasvijetlila je mnoge aspekte kvantne gravitacije i teorije kvantnog polja.

Najranija verzija teorije struna, nazvana Bozonska Teorija Struna, inkorporirala je jednu klasu čestica znanih kao bozoni, iako se ova teorija razvila u super teoriju struna, koja uzima da veza(„supersimetrija“) postoji između bozona i klase čestica nazvane fermioni.Teorija struna nalaže postojanje više prostornih dimenzija za svoju matematičku konzistenciju.U realističnim fizikalnim modelima konstruiranim iz teorije struna, ove više dimenzije su tipično kompakticirane u ekstremno malim razmjerima.

Teorija struna se prvo počela proučavati u kasnim 1960-ima kao teorija jake nuklearne sile, prije nego što je napuštena u korist teorije kvantne kromodinamike.Zatim, shvaćeno je da svojstva koja su onemogućila teoriji struna da bude prikladna teoriji nuklearne fizike su jako dobri kandidat za teoriju kvantne gravitacije.Pet dosljednih verzija teorije struna su razvijene sredinom 1990-ih prije nego te teorije su se mogle dobiti kao različite granice od pretpostavljene 11-dimenzionalne teorije nazvanom M-teorija.Mnogi teoretski fizičari (među njima i Stephen Hawking, Edward Witten i Juan Maldacena) vjeruju da teorija struna je korak naprijed u shvaćanju fundamentalnog opisa prirode.To je zato što teorija struna dopušta dosljednu kombinaciju teoriju kvantnog polja i generali relativitet, slaže se s uvidima u kvantnugravitaciju kao što su holografski princip i termodinamika crnih rupa i zato što je prošla mnoge netrivijalne provjere njene unutarnje konzistencije.Prema Stephenu HawkinguM-Teorija je jedini kandidat za čitavu teoriju svemira“.Drugi fizičari, kao što su Richard Feynman, Roger Penrose i Sheldon Lee Glashow, kritiziraju teoriju struna zato što ne pruža nova eksperimentalna predviđanja po pristupačnim energijskim ljuskama i govore da je to neuspjeh za „teoriju svega“.