CC BY
207
ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТЕОРИЯ СТРУН Дементьев Р.Р.1, Алышев Ю.В.2 Email: Dementiev17144@scientifictext.ru
'Дементьев Роман Рустамович — студент, факультет информационной системы связи; 2Алышев Юрий Витальевич — кандидат технических наук, доцент, кафедра теоретических основ радиотехники и связи, Поволжский государственный университет телекоммуникации и связи, г. Самара
Аннотация: теория струн берет начало из бета-функии Эйлера, которая описывает колебание струны. Основой самих струн, является то, что электроны или другие элементарные частицы состоят из энергии, а именно её нитей, которые вибрируют. На данный момент с помощью современного оборудования эти «нити» видны как частицы. Разглядеть их возможно будет, когда оборудование способно будет добраться до длины Планка. «Струнами» их называют из-за вибрации, которые выделяют частицы масс и зарядов.
Ключевые слова: функция Эйлера, длина Планка, мультивселенная, браны.
STRING THEORY Dementiev R.R.1, Аlyshev Yu.V.2
'Dementyev Roman Rustamovich - Student, FACULTY OF INFORMATION COMMUNICATION SYSTEM; 2Alyshev Yuri Vitalievich - Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, DEPARTMENT OF THEORETICAL FOUNDATIONS OF RADIO ENGINEERING AND COMMUNICATIONS, VOLGA STATE UNIVERSITY OF TELECOMMUNICATIONS AND COMMUNICATIONS,
SAMARA
Abstract: string theory originates from Euler's beta function, which describes the oscillation of a string. The basis of the strings themselves is that electrons or other elementary particles consist of energy, namely its filaments, which vibrate. At the moment, with the help of modern equipment, these "threads" are visible as particles. It will be possible to see them when the equipment is able to reach the length of the Bar. They are called" strings" because of the vibrations that release particles of mass and charge.
Keyword: Euler function, Planck length, multiverse, branes.
УДК 53.086
Люди существуют в трёх координатах, а именно это высота, ширина и длина - трехмерное пространство.
Ученые именуют пространство четырехмерным, добавляя ещё одну координату - время. На самом деле, теория струн, с математической точки зрения, представляет 11 измерений - М-теория. Остальные 7 измерений не видны для глаз человека, ведь они находятся на длине Планка. Происходит изгиб 4 измерения через пятое, что ведет к появлению нескольких возможных вариантов проживания одного и того же континуума. Шестое измерение - совокупность всех этих вариантов развития событий. Седьмое измерение - существование мира в этих условиях от большого взрыва до бесконечности. Восьмое - сосуществование нескольких бесконечностей одновременно. В общей сложности методика такова: в каждом следующем измерении предыдущее рассматривается как двухмерное. Теория струн, может изменить мир еще и так, что заставит весь мир мыслить в многомерной системе отсчета, а не в трехмерной как сегодня.
Планковская длина - единица длины, величина которой далека от практики. В неё входят фундаментальные константы, такие как скорость света в вакууме, гравитационная постоянная. Так же в планковскую длину входит постоянная Дирака, которая связывает частоту кванта с его энергией, благодаря чему величины становятся взаимозаменяемыми и попарно эквивалентными.
Идея теории состоит в том, что элементарные частицы, рассматриваются в виде струн -вибрирующих нитей энергии, которые невозможно разглядеть из-за несовершенства
современного оборудования, иначе, достигнув длины Планка, ученные увидят вместо частиц струны. Когда квантовая струна вибрирует, она производит различные свойства частиц.
Теория струн объединяет теорию относительности (гравитацию - плавно искривленная геометрическая ткань пространства и времени), макромир - мир больших объектов, в котором живут люди, и микромир - квантовый мир - мир простых частиц. Эти миры изучает квантовая механика. Теория струн воспринималась как теория ядерного взаимодействия (в ядре атома удерживаются нейтроны и протоны). Струны имели свойства гипотетической частицы -гравитона (частицы - переносчики гравитационного взаимодействия), которую изначально спутали с колебаниями глюонов (частицы - переносчики сильного взаимодействия).
Так же существуют квантовые флуктуации (постоянное рождение и уничтожение виртуальных частиц), которые не совместимы с плавной геометрией пространства. В квантовом мире с гравитацией твориться настоящий хаос, посредством флуктуаций. Однако струны сглаживают эти флуктуации, объединяя квантовую механику и гравитацию.
Теория струн выводит на существования множества параллельных Вселенных -Мультивселенную. По теории, существуют не только струны, но и мембраны (или браны). Предполагается, что браны могут быть разных размерностей и человечество живёт на третьей бране, с которой сталкиваются другие браны. Люди их не видят, потому что к бране, двумя концами прицеплены открытые струны, без возможности покинуть её. Исходя из теории струн, и мы не можем взаимодействовать с другими бранами, однако они взаимодействуют, образуя черные дыры.
При высокой силе взаимодействия между собой, браны, в точке соприкосновения, могут стать сверхмассивными объектами с мощной гравитацией и горизонтом событий - объектами, неотличимыми от черных дыр. Но для начала рассмотрим, что собой представляет черная дыра. Черная дыра это титаническая плотность и масса, которая сжата в одну точку небольшого радиуса. Основное свойство черной дыры является её горизонт - граница, через которую нечто не сможет вернуться обратно. Чем больше массы падает в черную дыру, тем больше становится черная дыра. Но они не вечны. Черные дыры испаряются с краев искажения, испаряется сжатые внутри черной дыры объекты, а площадь искажений уменьшается пропорционально ослабеванию ее гравитации. Трехмерная сфера внутри пространства Калаби-Яу может исчезать без возникновения катастрофы, так как обертывающая ее 3-брана служит надежным защитным экраном. Для людей, органам чувств которых прямо доступны лишь три развернутых пространственных измерения, «оборачивающиеся» вокруг трехмерной сферы 3-браны предстанут в виде гравитационного поля сродни полю черной дыры. Наблюдающий эту точку сквозь развернутые измерения, почувствует брану по ее массе и заряду, и, как показали Хоровиц и Строминджер, судя по этим характеристикам, сможет сделать вывод, что перед ним черная дыра. Кроме того, в основополагающей работе 1995 г. Строминджер показал, что масса 3-браны, т.е. масса черной дыры, пропорциональна объему трехмерной сферы, которую она обертывает. Чем больше объем сферы, тем больше должна быть обертывающая ее 3-брана, и тем больше ее масса. Аналогично, чем меньше объем сферы, тем меньше масса обертывающей ее 3-браны. По мере сжатия сферы обертывающая ее 3-брана, которая выглядит, как черная дыра, становится легче. В момент, когда трехмерная сфера стягивается в точку, соответствующая черная дыра становится безмассовой. Масса 3-браны, обертывающей трехмерную сферу и кажущейся нам черной дырой, будет уменьшаться и станет равной нулю в момент коллапса. При эволюции многообразия Калаби-Яу, сопровождающейся переходом с разрывом пространства, изначально ненулевая масса черной дыры уменьшается до нуля, после чего черная дыра превращается в безмассовую частицу, которая по теории струн описывается определенной колебательной модой струны.
Так как Теория Струн претендует на статус «теория всего», она и рассматривает и завершение этого «всего». Да, вакуумное пространство вселенной состоит из хаотически движущихся частиц в результате квантовых флуктуаций, которое нестабильно, и вакуум распадётся, в конечном счете, что повлечёт за собой губительные последствия. Гибель шести компактных измерений может быть связана с гибелью нашей Вселенной, а опровержением теории струн является космологическая постоянная. Пока так называемый «конец света» по теории струн не возможен и все эти неприятности могут и не наблюдаться, пока не испарятся черные дыры, не исчезнет Солнце. Но до этого человечеству пока далеко.
Глубокое понимание пространств может оказаться невозможным, пока мы не поймем значительную часть математики, которая охватывает теорию чисел и геометрию. Это означает, что математика совершенствуется и впереди много нового, что нам предстоит узнать.
С помощью подтверждения теории струн люди станут на ещё один шаг ближе к преодолению границы своего разума: телепортация, путешествие во времени; которые станут для человека нормой, нарушая все фундаментальные законы физики.
Подтверждение теории струн также изменит представление о теории мироздания, религии, медицине и жизни человечества в больших масштабах. Это будет величайшим шагом в эволюции науки и человека в целом.
Список литературы / References
1. Шинтан Я., Стив Н. «Теория струн и скрытие измерения Вселенной». Питер, 2019. 262 стр.
2. Брайан Грин «Элегантная Вселенная (суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории)». Москва, 2018. 297 стр.
3. Джефри Лэндис «Вакуумные состояния». Москва, 2012. 18 стр.
