В продължение на векове, човечеството трябва да хапе в гранита на науката, се опитвам да разбера точния състав на Вселената. Древните гърци първи да предполагат съществуването на атоми, които, според тях, са най-малките частици - #xAB; градивни елементи # Xbb; всички неща. През 1500 години това бе всичко, което знаеше за този въпрос. През 1897 г. за откриването на електрона унищожени научния свят до руините. Установено е, че точно същата като молекули, съставени от атоми, атомите се състоят от компоненти.
И колкото повече гледаше, толкова повече отговори сякаш се отича през пръстите ни. Дори протони и неутрони - градивните елементи на атома - са изработени от по-малки частици - извара. Всеки откритие повдига повече въпроси. Ще има време и пространство от грунт на малки частици, които дори не могат да се видят? Може би. Преди да десет теоретична частица, която може да обясни всичко. Ако ги открием.
Да започнем с нещо близко до това, което ние вече знаем - кварки. Има шест вида кварки. #xAB; Горна # Xbb; и #xAB нисш # Xbb; кварките са по-чести, са съставени протоните и неутроните. #xAB; Strange # Xbb; кварки, от друга страна, не е толкова често. Когато странен кварк комбинира с горния и долния кварк в равни количества, те създават една частица, наречена #xAB; стрейнджлет # Xbb; (от #xAB; странен # Xbb; и #xAB; капчиците # Xbb). Стрейнджлет - е най-добрите парчета, които образуват странна материя.
Според теорията на странна материя, стрейнджлет формира в природата, когато масивна неутронна звезда - тежък колапс звезда - произвежда толкова много натиск, който електроните и протоните в ядрата се сливат, а след това се срине по-далеч в един вид плътна кварк балон, който ние наричаме странен въпрос. Въпреки, че голяма стрейнджлет теоретично би могла да съществува извън центъра на звездата с високо кръвно налягане, най-вероятно, те плавали далеч от такива звезди в други слънчеви системи - включително нашите собствени.
Но след това отново, ако те съществуват, най-стрейнджлет да превърнете ядрото на атома в друг стрейнджлет, когато се сблъскват с тях. Нова стрейнджлет лице с други ядра, което води до верижна реакция, докато цялата материя в света не ще се превърне в странна материя. В действителност, тези страхове са били причинени от работата на Големия адронен ускорител, представителите на които не успяха в момента, за да убеди хората в изкуствеността на този факт. Малко вероятно е, че те биха могли да се създадат случайно стрейнджлет, че ще унищожи планетата.
Суперсиметрията теория гласи, че всяка частица във Вселената е обратното на частиците близнак, известен като суперсиметрични частици или superpartner Sparticles. По този начин, всеки кварк е squark която разделя първото перфектна симетрия. Всеки фотон има photino. И така нататък, докато нито един от 61-те известни елементарни частици не остане без внимание. Е, ако толкова много от тях, защо не открихме един?
Има теория, че по-тежките частици падат по-бързо от по-лек в областта на физиката на елементарните частици. Ако достатъчно тежки частици, тя се разпада почти веднага след създаването. Ако приемем, че sparticles невероятно тежки, те трябва да бъдат унищожени в миг на око, докато техните superpartners - частици, които виждаме - живеят. Това може да обясни защо Вселената е налице превес на тъмната материя - sparticles могат да съдържат тъмна материя, а съществуват в областта, което е за нас досега и ненаблюдаеми.
Материята се състои от частици - и просто антиматерията е съставена от античастици. Това има здрав разум. Античастици имат една и съща маса като нормалните частици, но срещу такса и срещу ъглов момент (спин). Струва суперсиметрията, но за разлика от частици, античастици се държат точно като частици, дори и да участва в създаването на antielements като антиводород. По принцип, всеки въпрос има анти-материя.
Във всеки случай, трябва да има. Това е проблемът - че има много на материята и антиматерията не намери никъде другаде. Само създаден изкуствено. Извън Large Hadron Collider безплатно антиматерията не съществува дори и на теория.
Според теорията за Големия взрив, беше първоначално равен брой частици и античастици. Цялата материя във Вселената е създадена на мястото на експлозията. По подразбиране, е трябвало да бъдат създадени всички антиматерията в същото време. Друга теория е, че в други части на Вселената, доминиран от антиматерия. Всичко, което ние виждаме най-далечните звезди са съставени от материя. Но нашата видима вселена може да бъде само една малка част от Вселената, някъде може да има цели звездни системи от антиматерия.
В момента античастица представляват огромен проблем в съвременната физика на елементарните частици теоретично. Друг проблем е гравитацията. В сравнение с други сили, като например електромагнетизма, гравитацията - много слаба сила. В допълнение, тя работи добре в планетарен ниво - с помощта на гравитацията е лесно да се наблюдават други звезди и планети, но на молекулярно ниво, това е почти невъзможно да се хване и когато това създава абсурдни неща. В допълнение към всичко останало, няма гравитация в частиците, които се занимават, като фотоните, които носят светлина.
И тогава там е гравитонът. Това е теоретична частица, която трябва да се поберат на гравитацията в същия модел като този на всеки друг се наблюдава ефект. Тъй като гравитацията има малко атракция за всеки обект, независимо от разстоянието, той трябва да бъде безтегловни. Но това не е проблем - фотоните нямат никаква маса, и те са навсякъде. Ние сме отишли толкова далеч, че дори можем да определим точните параметри да бъдат изпълнени от гравитонът, така че ако открием частицата - всяка частица - които отговарят на тези параметри, ние ще имаме гравитон.
Намери гравитонът е много важно, защото сега на общата теория на относителността и квантовата физика са несъвместими. Въпреки това, в някои нива на енергия, известни като скалата на Планк, гравитацията престава да следват правилата на относителността, и се плъзга към правилата на квантовата. Следователно, решението на проблема на тежестта може да бъде ключът към единна теория.
Има и друга теоретична частица от гравитацията, тя е красива и малко по-малко от пълна. Graviphoton - частица, която се създава, когато гравитационното поле се проявява в петото измерение. Тя произхожда от Калуза - Клайн, който предлага да се комбинират гравитацията и електромагнетизма в един-единствен сила при условие, че пространство-време, че има повече от пет измерения. Graviphoton ще има характеристиките на гравитонът, но също така да се вземат на свойствата на фотона и създаде това, което наричаме физици #xAB; пета сила # Xbb; (Но като цяло има само четири фундаментални сили).
Други теории твърдят, че биха могли да бъдат graviphoton superpartner на, но те ще бъдат отблъснати и привлечени в същото време. На теория, това би могло да се създаде анти-гравитацията ефект. И това е само в петото измерение. Свръхгравитацията теория също постулира съществуването graviphoton, но предлага да се увеличи броя на измерванията, за да ... единадесет.
Какво се състои от кварки? За да започнете, нека да погледнем в скалата. В ядрото на злато атом седемдесет и девет протони. Всяка протон се състои от три кварка. Ширината на ядрото на атом на злато - около осем femtometrov намира. Този осем милионни части от нанометър и нанометър - една милиардна част от метъра. Кварките са много малки и preons, в този случай, трябва да са толкова незначителни, че те просто не може да се измери с модерни методи.
Има и други думи, използвани за описание на теоретичните градивните елементи на кварките, включително primony, subquarks, ангиоедем и Tweedle, но #xAB; preon # Xbb; Взехме най-добрите. И preons - една много важна част от теоретичната физика, защото в момента основните частици са кварки. Ако се окаже, че те са съставени от други части, това ще отвори пътя за хиляди нови теории. Например, една теория е, че неуловим антиматерия във Вселената всъщност да се намира в preons, така че всичко, което има частици антиматерия, която се заключва в това всички. Според тази теория, а вие сте носител на антиматерия - само, че не може да го види, защото материята е съставена от по-големи единици.
Нищо не се доближава до нарушение на известните закони на относителността е по-близо, отколкото Тахион. Тази частица се движи по-бързо от светлината, а ако е съществувал, ограничението от фундаментално скорост вече няма да бъде ограничена от скоростта на светлината. В действителност, това би означавало, че скоростта на светлината ще се превърне в централна точка - и от двете страни на този етап ще бъде на частиците, които се движат безкрайно бавно (не се движат изобщо) и тахионите, които могат да се движат безкрайно бързо.
По ирония на съдбата, връзката им със скоростта на светлината, че ще бъде огледало. Грубо казано, когато един обикновен частици се ускорява, енергийните си нужди се увеличават. За да пробие бариерата на скоростта на светлината, трябва безкрайно количество енергия. В случай на тахион, толкова по-бавно се движи, е необходима повече енергия. Когато той се забавя и се доближава до скоростта на светлината в другия край, неговите изисквания към електрозахранването приближаващи безкрайност. Но когато скоростта се увеличава и намалява нуждата от енергия - тя не се нуждае от енергия изобщо да се движи с безкрайна скорост.
Мислете за това като магнит - магнит залепени на стената, а другият в ръката си. Когато докоснете същите полюси на магнитите, вашият магнит е отблъсната. Колкото повече се приближава до вашия магнит, колкото по-силно натискане. Сега си представете, че от другата страна на стената има и друг магнит, който прави същото нещо. А магнит на стената - това е скоростта на светлината, а другите два магнита - това тахионите и обикновените частици. Дори и да е имало тахийонов, те винаги ще бъдат затворени от другата страна на капана, който ние самите не могат да се избегнат. Въпреки че технически могат да се използват за изпращане на съобщения към миналото.
Почти всички от частиците, които ни казаха, се наричат точкови частици: кварки и фотони съществуват като една-единствена точка - най-малко малка flyspeck - с нула измерения. Струнната теория предполага, че тези елементарни частици - не е на мястото, а връзките, едномерна частици конец. В същността си, теорията на струните - определен #xAB; теория на всичко # Xbb;, който иска да се примири гравитацията и квантовата физика. В теорията на струните - множество отделни теории, както и самите теории низове твърде много. От това, което вече знаем, гравитационни и квантовата механика не могат да съществуват съвместно в същата физическо пространство - гравитацията не работи на квантово ниво.
По този начин, в широк смисъл, струнната теория наистина е квантовата теория на гравитацията. За сравнение, низ може да бъде заменен preons като градивни елементи за кварките, макар и с по-високи нива на всичко да остане същата. В теорията на струните, низ може да се превърне в нещо, в зависимост от формата, която е сведена до минимум. Ако низът е все още отворен, той става един фотон. Ако краищата на един низ в затворен кръг, тя се превръща в гравитон. Приблизително същото дърво може да бъде цяло кабина или флейта.
Както вече писахме, струнни теории са много, а всеки един от тях предвижда различен брой измервания. Повечето от тези теории твърди, че има десет или единадесет измерения и бозон-струнната теория (или суперструнната теория) твърди, че измерването не е по-малко от двадесет и шест. Тези други размери гравитацията е равна или по-голяма якост в сравнение с други основни сили, което обяснява слабостта на тежестта в трите пространствени измерения.
Ако наистина искате да получите обяснение на гравитацията, което трябва да се рови в теорията на М-теорията или мембрана. Мембрани или мембранни - частица, която може да работи на множество измервания. Например, 0-брана - точка брана, която съществува в размер на нула като извара. 1-мембранни има едно измерение - низ. 2-брана - двумерен мембрана и така нататък. Multi-измерни брани могат да имат всякакви размери, което води до теорията, че нашата вселена - е една голяма война на четирите измерения. Това проклятие - нашата вселена - просто парче от многоизмерно пространство.
Що се отнася до тежестта на нашата четириизмерна мембранни просто не мога да го съдържат, така че гравитационната енергия се връща в друга брана в многомерен пространство; ние сме просто се задоволява с това, което е останало, така че тежестта да изглежда толкова слаба в сравнение с други сили.
Разбира се, не е трудно да се отгатне, че има много брани, които се движат в пространството - безкрайните брани чрез безкрайно пространство. Това ражда теорията за мултивселената и цикличната Вселена. Според последния, вселената е предмет на цикъла: тя се разширява, поради енергията на Големия взрив, а след това гравитацията дърпа всичко на едно място. Това свиване генерира нова експлозия, и така нататък до безкрайност.
Хигс роден от поле на Хигс и е бил предлаган като обяснение защо някои частици, които имат маса, трябва действително да не го притежават. Хигс поле - което никой не е виждал - трябва да има във Вселената и да предостави необходимата сила, за да се гарантира, че частиците придобиват маса. Хигс бозонът трябва да попълни огромни пропуски в Стандартния модел, който обяснява много популярен и почти всички (с изключение на гравитацията, разбира се).
Хигс важно, че се доказва съществуването на Хигс и поле обяснява как енергията в рамките на полето на Хигс може да се прояви под формата на маса. Също така е важно, защото това създава прецедент. Преди откриването му беше обичайната теория. Той имаше математически модел, физичните свойства на въртене - всичко. Просто е необходимо доказателство за неговото съществуване. И ние го намерих.
И ако можем да го направим веднага, кой може да се твърди, че някои от тези частици не може да бъде истински? Тахионите, стрейнджлет, гравитони - тези частици може напълно да се обръщат ни картина на света и да ни донесат по-близо до разбирането на основите на света, в който живеем.
Свързани статии