Илмек кванттык тартылуу - бул эмне? Бул макалада ушул суроону карап чыгабыз. Баштоо үчүн биз анын мүнөздөмөлөрүн жана фактылык маалыматты аныктайбыз, андан кийин анын оппоненти - сап теориясы менен таанышабыз, аны циклдин кванттык тартылуу күчүн түшүнүү жана өз ара байланышы үчүн жалпы формада карап чыгабыз.
Кириш
Кванттык тартылуу күчүн сүрөттөгөн теориялардын бири – Ааламдын түзүлүшүнүн кванттык деңгээлиндеги циклдик тартылуу жөнүндө маалыматтардын жыйындысы. Бул теориялар Планк шкаласы боюнча убакыттын да, мейкиндиктин да дискреттүүлүгү концепциясына негизделген. Пульсацияланган Аалам гипотезасын ишке ашырууга мүмкүндүк берет.
Ли Смолин, Т. Джейкобсон, К. Ровелли жана А. Аштекар циклдик кванттык тартылуу теориясынын негиздөөчүлөрү. Анын калыптануу башталышы 80-жылдарга туура келет. XX кылым. Бул теориянын жоболоруна ылайык, "ресурстар" - убакыт жана мейкиндик - дискреттик фрагменттердин системалары. Алар өзгөчө түрдө бириктирилген кванттардын чоңдугундагы клеткалар катары сүрөттөлөт. Бирок, чоң өлчөмдөргө жеткенде, биз мейкиндик-убакыттын тегизделгенин байкайбыз жана ал бизге үзгүлтүксүз көрүнөт.
Илмектин тартылуу күчү жана ааламдын бөлүкчөлөрү
Илмектик кванттык тартылуу теориясынын эң таң калыштуу «өзгөчөлүгүнүн» бири – физикадагы кээ бир маселелерди чечүү үчүн анын табигый жөндөмдүүлүгү. Ал бөлүкчөлөр физикасынын Стандарттык моделине байланыштуу көптөгөн маселелерди түшүндүрүүгө мүмкүндүк берет.
2005-жылы С. Бильсон-Томпсондун макаласы жарык көргөн, ал анда кеңейтилген лента объектисинин формасын алган трансформацияланган Ришон Харари менен моделди сунуштаган. Акыркысы лента деп аталат. Болжолдуу потенциал бардык субкомпоненттерди өз алдынча уюштуруунун себебин түшүндүрө аларын көрсөтүп турат. Анткени, дал ушул көрүнүш түс зарядын пайда кылат. Мурунку преон модели өзү үчүн чекит бөлүкчөлөрүн негизги элемент катары караган. Түс заряды болжолдонгон. Бул модель электр заряддарын топологиялык объект катары сүрөттөөгө мүмкүндүк берет, ал лента бурулганда пайда болушу мүмкүн.
Бул авторлоштордун 2006-жылы жарык көргөн экинчи макаласы Л. Смолин менен Ф. Маркополу да катышкан эмгек. Окумуштуулар циклдик циклдер классына кирген кванттык циклдин тартылуусунун бардык теориялары аларда мейкиндик жана убакыт квантташтыруу менен козголгон абалдар деп айтышат деген божомолду айтышкан. Бул мамлекеттер преондордун ролун ойной алат, бул белгилүү стандарттык моделдин пайда болушуна алып келет. Ал, өз кезегинде, себеп болоттеориянын касиеттеринин пайда болушу.
Төрт илимпоз ошондой эле кванттык циклдин тартылуу теориясы Стандарттык моделди кайра чыгарууга жөндөмдүү деп сунушташкан. Ал төрт негизги күчтү автоматтык түрдө байланыштырат. Бул формада «брэд» (аралашкан жипчелүү мейкиндик-убакыт) түшүнүгү астында бул жерде преондор түшүнүгү айтылган. Дал ушул мээлер фермиондордун зарядын жана паритетин кайра түзүүнүн туура жолдору менен фермиондорго (кварктарга жана лептондорго) негизделген бөлүкчөлөрдүн “биринчи муундагы” өкүлдөрүнөн туура моделди кайра түзүүгө мүмкүндүк берет.
Билсон-Томпсон 2-жана 3-муундагы фундаменталдык «сериялардагы» фермиондорду бир эле браддар катары көрсөтүүгө болот, бирок бир кыйла татаал түзүлүшкө ээ деп сунуштады. 1-муундагы фермиондор бул жерде эң жөнөкөй мээлер менен көрсөтүлгөн. Бирок, бул жерде алардын түзүлүшүнүн татаалдыгы жөнүндө конкреттүү идеялар азырынча айтыла электигин билүү маанилүү. Түстүү жана электрдик типтердин заряддары, ошондой эле биринчи муундагы бөлүкчөлөрдүн паритетинин «статусу» башкалардагыдай эле түзүлөт деп эсептелет. Бул бөлүкчөлөр ачылгандан кийин кванттык термелүүлөр аркылуу аларга эффекттерди түзүү үчүн көптөгөн эксперименттер жасалган. Эксперименттердин акыркы натыйжалары бул бөлүкчөлөр туруктуу жана чирибей турганын көрсөттү.
Стрип түзүмү
Бул жерде теориялар тууралуу маалыматты эсептөөлөрдү колдонбостон карап жаткандыктан, бул циклдин кванттык тартылуу күчү деп айта алабыз.чайнектер». Ал лента түзүлүштөрүн сүрөттөбөстөн кыла албайт.
Материя мейкиндик-убакыт сыяктуу эле "заттар" менен көрсөтүлгөн нерселер Билсон-Томпсон бизге сунуш кылган моделдин жалпы сүрөттөмө көрүнүшү. Бул объекттер берилген сүрөттөмө мүнөздөмөнүн лента структуралары болуп саналат. Бул модель фермиондордун кантип өндүрүлгөнүн жана бозондордун кантип пайда болгонун көрсөтөт. Бирок ал Хиггс бозону брендинг аркылуу кантип алууга болот деген суроого жооп бербейт.
Л. Фрейдель, Дж. Ковальский-Гликман жана А. Стародубцев 2006-жылы бир макаласында гравитациялык талаалардын Вильсон сызыктары элементардык бөлүкчөлөрдү сүрөттөй алат деп сунушташкан. Бул бөлүкчөлөр ээ болгон касиеттери Вильсон циклдеринин сапаттык параметрлерине туура келээрин билдирет. Акыркысы, өз кезегинде, циклдин кванттык тартылуусунун негизги объектиси болуп саналат. Бул изилдөөлөр жана эсептөөлөр ошондой эле Билсон-Томпсон моделдерин сүрөттөгөн теориялык колдоо үчүн кошумча негиз катары каралат.
Ушул макалада изилденген жана талданган теорияга (Т. П. К. Г.) түздөн-түз байланыштуу болгон спиндин көбүк моделинин формализмин колдонуу менен, ошондой эле кванттык циклдин тартылуу күчү теориясынын принциптеринин баштапкы сериясына таянуу менен Стандарттык моделдин мурда алынбаган айрым бөлүктөрүн кайра чыгарууга болот. Булар фотон бөлүкчөлөрү, ошондой эле глюондор жана гравитондор болгон.
Барошондой эле гелон модели, мында брейддер жок болгондуктан каралбайт. Бирок моделдин өзү алардын бар экенин танууга так мүмкүнчүлүк бербейт. Анын артыкчылыгы Хиггс бозонун бир түрдөгү композиттик система катары сүрөттөй алабыз. Бул чоң массалуу бөлүкчөлөрдөгү татаалыраак ички түзүлүштөрдүн болушу менен түшүндүрүлөт. Брэддердин бурмаланышын эске алуу менен, биз бул структура массалык түзүү механизми менен байланыштуу болушу мүмкүн деп божомолдоого болот. Мисалы, фотонду массасы нөлдүк бөлүкчө катары сүрөттөгөн Билсон-Томпсон моделинин формасы бурулбаган бред абалына туура келет.
Бильсон-Томпсон мамилесин түшүнүү
Кванттык циклдин тартылуу күчү боюнча лекцияларда Билсон-Томпсон моделин түшүнүүгө эң жакшы ыкманы сүрөттөп жатканда, элементардык бөлүкчөлөрдүн преон моделинин мындай сүрөттөлүшү электрондорду толкун мүнөзүндөгү функция катары мүнөздөөгө мүмкүндүк берери айтылат. Кеп мына ушунда: когеренттүү фазалары бар спиндик көбүктөр ээ болгон кванттык абалдардын жалпы санын толкун функциясынын терминдери аркылуу да сүрөттөөгө болот. Учурда элементардык бөлүкчөлөр менен T. P. K. G.
теориясын бириктирүүгө багытталган жигердүү иштер жүрүп жатат.
Илмектик кванттык тартылуу боюнча китептердин ичинен көптөгөн маалыматтарды таба аласыз, мисалы, О. Фейриндин кванттык дүйнөнүн парадокстору жөнүндөгү эмгектеринен. Башка эмгектердин арасында Ли Смолиндин макалаларына да көңүл буруу керек.
Көйгөйлөр
Макала, Билсон-Томпсондун өзгөртүлгөн версиясында, муну моюнга алатбөлүкчөлөрдүн массалык спектри анын модели сүрөттөп бере албаган чечилбеген маселе. Ошондой эле, ал айлануу, Cabibbo аралаштыруу менен байланышкан маселелерди чечпейт. Бул бир кыйла фундаменталдуу теорияга шилтемени талап кылат. Макаланын кийинки версияларында Пачнер өтмөгүн колдонуу менен бреддердин динамикасын сүрөттөө колдонулат.
Физика дүйнөсүндө тынымсыз карама-каршылык бар: сап теориясы менен циклдик кванттык тартылуу теориясы. Бул дүйнө жүзүндөгү көптөгөн атактуу илимпоздор иштеген жана иштеп жаткан эки фундаменталдуу эмгек.
Сап теориясы
Кванттык циклдин тартылуу теориясы жана сап теориясы жөнүндө айта турган болсок, бул Ааламдагы заттын жана энергиянын түзүлүшүн түшүнүүнүн такыр башка эки жолу экенин түшүнүү керек.
Сап теориясы – чекиттик бөлүкчөлөрдүн ортосундагы эмес, кванттык саптардын өз ара аракеттеринин динамикасын изилдөөгө аракет кылган физика илиминин «эволюция жолу». Теориянын материалы кванттык дүйнөнүн механикасынын идеясын жана салыштырмалуулук теориясын айкалыштырат. Бул адамга келечекте кванттык тартылуу теориясын түзүүгө жардам берет окшойт. Дал изилдөө объектисинин формасынан улам бул теория ааламдын негиздерин башкача сүрөттөөгө аракет кылат.
Кванттык циклдин тартылуу теориясынан айырмаланып, сап теориясы жана анын негиздери гипотетикалык маалыматтарга негизделет, бул ар кандай элементардык бөлүкчө жана анын фундаменталдык мүнөздөгү бардык өз ара аракеттешүүсү кванттык саптардын термелүүсүнүн натыйжасы деп болжолдойт. Ааламдын бул "элементтери" ультрамикроскопиялык өлчөмдөргө ээ жана Планктын узундугунун шкалаларында 10-35 m.
Бул теориянын маалыматтары математикалык жактан абдан так мааниге ээ, бирок ал эксперименттер тармагында иш жүзүндө ырастоо таба алган жок. Сап теориясы көп ааламдар менен байланышкан, алар чексиз сандагы ааламдардагы маалыматтын ар кандай түрлөрү жана таптакыр бардык нерсенин өнүгүү формалары менен чечмелөө болуп саналат.
Негиз
Икмек кванттык гравитациябы же сап теориясыбы? Бул абдан маанилүү суроо, ал кыйын, бирок түшүнүү керек. Бул физиктер үчүн өзгөчө маанилүү. Сап теориясын жакшыраак түшүнүү үчүн бир нече нерсени билүү маанилүү.
Сап теориясы бизге өтүү процессин жана ар бир фундаменталдык бөлүкчөнүн бардык өзгөчөлүктөрүн сүрөттөп бере алат, бирок бул физиканын аз энергиялуу тармагына саптарды экстраполяциялоодо гана мүмкүн. Мындай учурда, бул бөлүкчөлөрдүн баары чексиз саны бар локалдык эмес бир өлчөмдүү линзада дүүлүктүрүүчү спектрге чектөөлөр түрүндө болмок. Саптардын мүнөздүү өлчөмү өтө кичинекей маани (болжол менен 10-33 м). Ушуну эске алып, адам эксперименттердин жүрүшүндө аларды байкоого мүмкүн эмес. Бул кубулуштун аналогу музыкалык аспаптардын кыл термелүүсү болуп саналат. Сапты "түзүүчү" спектрдик маалыматтар белгилүү бир жыштык үчүн гана мүмкүн болушу мүмкүн. Жыштык өскөн сайын энергия (термелүүдөн топтолгон) да өсөт. Эгер бул билдирүүгө E=mc2 формуласын колдонсок, анда Ааламды түзгөн заттын сүрөттөлүшүн түзө алабыз. Теория бөлүкчөлөрдүн массалык өлчөмдөрү катары өзүн көрсөтөтдирилдеген саптар чыныгы дүйнөдө байкалат.
Сап физикасы мейкиндик-убакыт өлчөмдөрү жөнүндөгү маселени ачык калтырат. Макроскопиялык дүйнөдө кошумча мейкиндик өлчөмдөрүнүн жоктугу эки жол менен түшүндүрүлөт:
- Планк узундугунун тартибине туура келе турган өлчөмдөргө бурулган өлчөмдөрдүн компактификациясы;
- Көп өлчөмдүү Ааламды түзгөн бөлүкчөлөрдүн бүт санынын көп аалам катары сүрөттөлгөн төрт өлчөмдүү "Дүйнө барагында" локализациясы.
Кванттоо
Бул макалада муляждар үчүн циклдик кванттык тартылуу теориясынын концепциясы талкууланат. Бул теманы математикалык деңгээлде түшүнүү өтө кыйын. Бул жерде биз сыпаттоо ыкмасына негизделген жалпы өкүлчүлүктү карап чыгабыз. Мындан тышкары, эки "каршы" теорияга карата.
Сап теориясын жакшыраак түшүнүү үчүн, ошондой эле биринчи жана экинчилик кванттоо ыкмасы бар экенин билүү маанилүү.
Экинчи кванттоо сап талаасынын концепцияларына, тактап айтканда, талаанын кванттык теориясына окшош циклдердин мейкиндиги үчүн функционалдуулукка негизделген. Негизги ыкманын формализмдери математикалык ыкмалар аркылуу алардын тышкы талааларында сыноо саптарынын кыймылынын сүрөттөлүшүн түзөт. Бул жиптердин өз ара аракеттенүүсүнө терс таасирин тийгизбейт, ошондой эле жиптин ажыроо жана биригүү кубулушун камтыйт. Негизги ыкма сап теориялары менен кадимки талаа теориясынын талаптарынын ортосундагы байланыш болуп саналатдүйнө жүзү.
Суперсиметрия
Сап теориясынын эң маанилүү жана милдеттүү, ошондой эле реалдуу «элементи» бул суперсимметрия. Салыштырмалуу азыраак энергияларда байкалган бөлүкчөлөрдүн жалпы жыйындысы жана алардын ортосундагы өз ара аракеттешүүлөр Стандарттык моделдин структуралык компонентин дээрлик бардык формада кайталай алат. Стандарттык моделдин көптөгөн касиеттери суперстрип теориясы жагынан көрктүү түшүндүрмөлөргө ээ, бул да теория үчүн маанилүү аргумент. Бирок, сап теорияларынын тигил же бул чектөөсүн түшүндүрө турган принциптер азырынча жок. Бул постулаттар стандарттык моделге окшош дүйнөнүн формасын алууга мүмкүндүк бериши керек.
Касиеттер
Сап теориясынын эң маанилүү касиеттери:
- Ааламдын түзүлүшүн аныктаган принциптер тартылуу күчү жана кванттык дүйнөнүн механикасы. Алар жалпы теорияны түзүүдө бөлүүгө болбой турган компоненттер. Сап теориясы бул божомолду ишке ашырат.
- Дүйнөнүн фундаменталдык түзүлүшүн түшүнүүгө мүмкүндүк берген 20-кылымдын көптөгөн өнүккөн концепцияларынын изилдөөлөрү, алардын көптөгөн иштөө жана түшүндүрүү принциптери менен бириккен жана сап теориясынан келип чыккан.
- Сап теориясында, мисалы, Стандарттык моделде талап кылынгандай, макулдашууну камсыз кылуу үчүн туураланууга тийиш болгон эркин параметрлер жок.
Корутундуда
Жөнөкөй сөз менен айтканда, кванттык циклдин тартылуу күчү реалдуулукту кабыл алуунун бир жолудүйнөнүн негизги түзүлүшүн элементардык бөлүкчөлөрдүн деңгээлинде сүрөттөөгө аракет кылат. Ал заттын түзүлүшүнө таасир этүүчү физиканын көптөгөн маселелерин чечүүгө мүмкүндүк берет, ошондой эле дүйнөдөгү алдыңкы теориялардын бирине кирет. Анын негизги каршылашы сап теориясы болуп саналат, бул акыркы көптөгөн туура билдирүүлөрдү эске алганда, абдан логикалуу. Эки теория тең элементардык бөлүкчөлөрдү изилдөөнүн ар кандай тармактарында ырасталышат жана "квант дүйнөсүн" жана тартылуу күчүн айкалыштыруу аракеттери ушул күнгө чейин уланууда.
