Kas Lhc Võib Tõestada String Teooria?

{h1}

Stringiteooria on põhieesmärk, et kõik universumis on põhimõtteliselt kokku vibreerivatest stringidest. Kas lhc tõestab, et see on tõsi?

Kui 2008. aastal oli suur aadron-kollektor esimene sisse lülitatud, nägid nad välja näiliselt lõputud võimalused ja ideed, mida see võib leida. Võibolla oleks see kohutav ebaharilik Higso boson, mis aitaks teadlastel kinnitada, kuidas teised osakesed koguvad massi. Võibolla avastaks see hulk uusi osakesi, mis annaksid füüsikutele mitte ainult supersümmeetria kinnitamise, vaid ka uue teaduse õpetamise. Võib-olla loob see uus universum, kus oli õhtusöögiks Cheetot, ja prootonid tundusid nagu Froot Loops.

Mõned neist võimalustest olid tõenäolisemad kui teised. Ja mõned neist (ahmast) tegelikult ei kuulunud LHC ulatusse. Kuigi naysayers ennustasid, et LHC mini Big Bangs loob mustad augud, mis hävitavad maailma ja söövad universumi nagu nii palju Cheetos õhtusöögiks, on tõsi, et ei olnud nii palju teooriaid, mida LHC võiks tõestada või ümber lükata.

Ning selle ulatuse osas: ei, LHC ei taha tõestada teoreetilisi teooriaid, vaid see võib anda tõendeid, et toetada mõtteid, mis on string teooria keskmes.

Mõelge sellele nii: minnes kõndides mööda tunnelit. Ma arvan, et tunnelis võib sellel olla mingisugune krakk, nii et ma viskan palli ja vaata, mis juhtub, kui see teisest küljest välja tuleb. Kui pall tõuseb märjaks, võin öelda, et see toetab täielikult minu teooriat, et tunnel sisaldas oja. Kuid keegi teine ​​võiks öelda, et see toetab teooriat, et tunnelis on sprinkler. Veel üks võiks öelda, et see on tunnelis tegelikult sajab vihma ja märja palli on vaid asi, mis seda tõestada.

Ainuke asi, mida me võime kindlalt öelda, on see, et märgpall toetab kõiki neid teooriaid ja võib-olla jätab teooriast välja, et tunnel on luu kuiv. LHC juures otsivad väga erinevad ideed füüsikud, et "pall on niiske" avaldusi, et toetada või ümber lükata - teooriaid osakeste (ja universumi) toimimise kohta. Üks nendest teooriatest on string teooria.

String teooria ütleb põhimõtteliselt, et osakesed koosnevad energiast, mis sarnaneb vibreerivate stringidega. Stringide eristav vibratsioon tekitab kõik erinevad osakesed ja jõud. Seega on põhiliselt kõik universumis olevad asjad ja jõud tehtud nendest vibreerivatest stringidest [allikas: Greene]. Kuid siin on lõbus fakt: String teooria ei muutu tõesti unifitseerivaks teooriaks - see, mis võib seletada universumi igasuguse jõu ja osakese tegemisi - kui välja ei selgitata, et universumil on ka rohkem kui kolm mõõdet. Mis teate, on raske saada palju füüsikuid, et loksutada käteid.

Ja hea põhjusel. See ei ole Sõrmuste võitlus, kuid me ei saa lihtsalt mõnda teist mõõdet kontrollida, kas see on tõesti olemas. Me saame vaid ringi vaadata ja näha meie ees kolm mõõdetavat mõõdet. Kuid võite olla võimeline rääkima ennast, et uskuda, kui mõtlete mõõtmetele tõepoolest, tõeliselt väikesena... võib-olla on nad lihtsalt liiga väikesed.

See tekitab probleemi: kui vajalikud mõõtmed on liiga väikesed, et näha, kuidas saab heck oodata - või isegi testida hüpoteesi -stringi teooria?

See on koht, kus LHC tuleb. Mõne stringi teooria omaduste testimiseks on mõni idee ringi pandud. Üks on üsna lihtne: lihtsa stringiteooria mudel ennustab superpartnerite osakesi. Põhimõtteliselt on need fikseerijatest juba täheldatud standardsemudeli kvarki ja leptoniga palju tugevamad partnerid, kes ühendavad jõudu ja asju. Füüsikud eeldasid, et leiavad superparnerid samasse massi kui Higgs, kuid nad pole veel seda leidnud. Seega tegeleb LHC oma jõupingutustega, et leida neid superpartneri osakesi nii nende viimaste prootoni kokkupõrgete kui ka tulevaste katsete käigus veelgi kõrgemate energiaallikate korral. Sellisel juhul "märg pall" - superpartneriosakesed - toetaks ka supersümmeetriate teooriat, mis on ühendatud stringide teooriaga.

LHC võib ka hüpata jahipidamisele nende ultra-tillukeste mõõtmete jaoks, mis peaks eksisteerima stringi teooriale, et töötada ühtse teooriaga. Kui need mõõdud eksisteerivad, siis oleksime neist päris palju ujumas. LHC võib kokku panna prootoneid, et toota uusi osakesi - just nagu seda on teinud. Kokkuvõttes moodustunud osakeste energia summutamisel ja selle energia lahutamisel enne kokkupõrke saamist võime öelda, kas mõni energia on MIA. Kui see on nii, võiksime siis öelda: "Hei, me ei tea, kus see energia läks - aga võib-olla on see mõnes teises mõõtmes."

Sel korral on märg pall energia erinevus enne ja pärast kokkupõrget. Jällegi ei oleks see "tõendav" stringiteooria ega isegi lisamõõdud. Kuid see oleks niisugune teaduslik avastus, mis toetab mõningaid asju, mida stringide teooria vajab.

Mida me ei suuda ennustada, on see, kas stringiteooria sobib teaduslikuks hüpoteesiks, mida saame testida või jälgida. Just praegu on üks vastuolulisi põhjusi, et paljud füüsikud ei usu, et seda on võimalik testida, ja mis veelgi olulisem, ei usu nad, et on võimalik tõestada vale. Mõned füsikkonna kogukonnad on öelnud, et stringi teooria on otseselt mitte falsifiable [allikas: loodusfüüsika]. (See tähendab, et peate suutma hüpoteesi ümber lükata, mitte lihtsalt kinnitada seda).

Nii et kuigi me võime olla küllaltki kindel, et ei, siis LHC ei taha tõestada, et prootoni kokkupõrke korral on string teooria tõene, võivad füüsikud leida tõendeid, mis ei tõesta seda valesti.

Autori märkus: Kas LHC võib tõestada string teooriat?

Kuula, ma olen nagu kohutav, kui järgmine mees öelda, et string teooria on hea või halb. Füüsikud on pähklid selle kohta, mündi mõlemal küljel. Lisateavet stringi teooria või selle vastuolude kohta vaadake allikad edasiseks lugemiseks.

Allikad:

  • Brumfiel, Geoff. "Teoreetikud pidu Higgsi andmeid." Loodus. 18. juuli 2012 (25. juuli 2014) //nature.com/news/theorists-feast-on-higgs-data-1.11018
  • Butterworth, Jon. "Esimesed tõendid stringi teooria kohta suurtes hädrorähvardustes." Eestkostja. 1. aprill 2012 (25. juuli 2014) //theguardian.com/science/life-and-physics/2012/apr/01/1
  • Grant, Andrew. "Mees, kes pluckstab kõik stringid." Avasta Magazine. 9. märts 2010 (25. juuli 2014) //discovermagazine.com/2010/extreme-universe/08-discover-interview-man-who-plucks-all-the-strings
  • Jones, Andrew Zimmerman. "Kas testitavaid teooriaid saab testida?" NOVA. 24. september 2012. (25. juuli 2014) //pbs.org/wgbh/nova/blogs/physics/2012/09/can-string-theory-be-tested/
  • Livio, Mario. "Kuidas me saame teada, kas multiversioon on olemas?" Huffington Post. 13. detsember 2012. a. (25. juuli 2014) //huffingtonpost.com/mario-livio/how-can-we-tell-if-a-multiverse-exists_b_2285406.html
  • Loodusfüüsika. "Seotud stringiga?" 2006. (25. juuli 2014) //nature.com/nphys/journal/v2/n11/full/nphys460.html
  • Strassler, Matt. "Kas LHC lihtsalt välistas string teooria ?!" Erilise tähtsusega. 17. september 2013. (25. juuli 2014) //profmattstrassler.com/2013/09/17/did-the-lhc-just-rule-out-string-theory/
  • Economist. "Elu pärast Higsit." 19. juuli 2012 (25. juuli 2014) //economist.com/blogs/babbage/2012/07/qa-brian-greene
  • Osakeste seiklus. "Lahendamata saladused". Lawrence Berkeley riiklik labor. (25. juuli 2014) //particleadventure.org/extra_dim.html
  • Woit, Peter. Mitte isegi vale blogi. (25. juuli 2014) //math.columbia.edu/~woit/wordpress/?p=533
  • Wolchover, Natalie. "Kas loodus ebaloomulik?" Quanta Magazine. 24. mai 2013. a. (25. juuli 2014) //simonsfoundation.org/quanta/20130524-is-nature-unnatural/


Video Täiendada: .




ET.WordsSideKick.com
Kõik Õigused Reserveeritud!
Mistahes Materjalide Reprodutseerimine Lubatud Ainult Prostanovkoy Aktiivne Link Saidile ET.WordsSideKick.com

© 2005–2019 ET.WordsSideKick.com