Gość: Ekspert
IP: *.tsl.uu.se
29.11.01, 15:28
A wiec - bawimy sie czasoprzestrzenia. Polujemy na
wymiary.
Stefan prosil o krotkie kompendium wiedzy o liczbie i
charakterze wymiarow w obecnie rozwazanych teoriach
fizycznych.
1) Teoria strun - czasoprzestrzen jest porzadna,
rzadzona normalna geometria rozniczkowa. Teorie
zachowuja sie przyzwoicie w 26 wymiarach (struny
bozonowe) i 10 wymiarach (superstruny). Ten drugi
wariant wyglada lepiej, bo zawiera naturalnie ferniony
i nie zawiera tachionow.
Nie widzimy wiecej niz 4 wym., wiec chcemy 6 zwinac w
rurki.
Nie powinny na oko byc to kierunki czasowe bo
mielibysmy zamkniete
petle czasowe, a to, choc ostatecznie dopuszczale, nie
jest za piekne
ze wzgledu na problemy z przyczynowoscia.
Uwaga! Wydaje sie, ze istnieje zwiazek teorii
superstrun w dim=10 z
supergrawitacja w dim=11. Istnieja sugestie, ze
istnieje glebsza teoria
niz TS zwana teoria M (ale nikt jej skonstuowanej na
oczy nie widzial),
ktora zawieralaby obydwie poprzednie, a wiec w niej
klasyczny wymiar
tracilby sens. Znaczyloby to, ze fizyka czasop. nie
jest opisywana
w pelni przez rozmaitosci rozniczkowe.
2) Hipoteza Maldaceny - ustanawia zwiazek fizyki
opisywanej przez
teorie cechownia Yanga-Millsa z grupa bodajze U(N),
N->oo i
supersymetryczna w dim=3+1 z teoria superstrun
(jedna pieciu, chyba IIB?) w 9+1. To oznacza, ze
mozemy
opisac teorie, ktora w zasadzie jest bliska tej, ktora
widzimy
w eksperymentach, w jezyku 10 wymiarow i teorii strun.
Ale -
to tylko opis efektywny. Te wymiary nie istnieja
naprawde,
to tylko kwestia doboru jezyka.
Oczywiscie, nie wyklucza to tego, ze superstruny i 10
wymiarow
istnieja naprawde. Ale wtedy wracamy do pkt. 1.
3) Kaluza-Klein.
a) w oryginalnym sformulowaniu, byl 5-ty wymiar
zwiniety w rurke.
klasyczny, geometrio-rozniczkowy, maly. Przejawial sie
przez elektromagnetyzm.
b) od niedawna dyskutuje sie mozliwosc tego, ze
dodatkowe wymiary
nie mialyby fizycznych jednostek czasu lub dlugosci,
moglyby byc
wtedy duze. Przykladem rozwazanym bardzo powaznie jest
masa spoczynkowa czastek. Mnie sie to wydaje dosyc
sztuczne, ale nie znam
sie na tym na tyle dobrze, by to osadzac.
Da sie zdaje sie tak zapisac rownania Einsteina w
wiekszej ilosci
wym., ze plaska, pusta czasoprzestrzen w 5-wym wyglada
jak przestrzen
z materia w 4 wym., zakrzywiona, spelniajaca rown.
Einsteina z materia
w dim=4. To chyba tak zaprzata Sapiezanke.
4) Geometria niekomutatywna.
To niedawno powstala galaz, ktora z gruba zmierza do
tego zeby
uogolnic koncept rozmaitosci rozniczkowej uzywajac
jezyka algebr.
Bardzo ciekawa, ale nielatwa. Pozwala np. podac
uogolnienie
geometrii rozniczkowej dla grupy izolowanych punktow.
Nie jestem pewien, co tam sie dzieje z wymiarem.
Jak ktos jest zainteresowany, moge zapytac prawdziwego
fachowca wlasnie od tej tematyki.
5) Mirror universe, large extra dimensions, kosmologie
Randall-Sudrum.
To dosyc ciekawe konstrukcje, w ktorych (bodajze)
materia jaka znamy, zyje w czasoprzestrzeni jaka znamy
(dim=4).
Niemniej istnieja inne wymiary, ktore sa dostepne tylko
dla innych rodzajow materii (np. supersymetrycznej w/m
naszej). Tej nowej materii nie widzimy, bo na razie
mamy
za slabe mozliwosci techniczne. Mogloby tez tak byc,
ze w tych wymiarach zyje tylko grawitacja - ktorej
wlasnosci nie sa znane na odleglosciach istotnie
mniejszych
niz 1mm.
Ufff, zadanie odrobione, teraz znowu pewnie beda mnie
chcieli
pobic.
Pozdrawiam