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ストリング理論の新しい証拠が発見されました

文字列理論は、私たちのすべての知識を統合することを目的としています宇宙についてそしてそれを説明しなさい。彼女が現れたとき、彼女は文字通り彼女の見た目のシンプルさと簡潔さに魅了され、以前は不可能と思われていたものを統合しました。しかし、時が経つにつれて、この美しい理論は単純に見えるだけであり、多くの研究者の大きな後悔に、答えよりもはるかに多くの質問を提起することが明らかになりました。この理論は、時空間を伝播し、互いに相互作用する「ストリング」と呼ばれる一次元の振動する繊維状の物体を説明しています。今日、他の理論が物理学者の間で人気があるという事実にもかかわらず、科学者は徐々に、少しずつ、数学モデルを使用して物理的な宇宙の基本的な文字列を発見し、解読し続けます。したがって、新しい研究によると、ユタ大学の数学者はストリング理論の新しい証拠を発見しました。

ほんの数年前、ストリング理論はすべての新しい理論のように見えました。しかし、今日、文字列の世界は答えよりも多くの質問を提起します

文字列理論では、作成は信じられないほどに見えますしわくちゃになったり、伸びたり、縮んだりする可能性のある、小さく振動するエネルギーのストランド。理論上の物理学者は、存在するものはすべて弦で構成されていると信じていますが、これまでのところ、これを実験的に検証することはできませんでした。

宇宙のひも

量子力学のアイデアを巧みに組み合わせ、一般的な相対性(GR)、ストリング理論は、物理学者によって将来の重力理論を構築すると信じられています。しかし、今日、科学者は文字列理論をますます批判し、それが提起する膨大な数の質問のためにそれに注意を払うことが少なくなっています。しかし、Letters in Mathematical Physicsに発表された新しい研究によると、ストリング理論にはまだ存在する権利があります。

ユタ大学とセントルイス大学の数学者は、ストリング理論の2つの分野に関する数学的計算を発表しました。仕事の間、研究者たちは特別な家族を研究しました コンパクトなK3サーフェス -接続された複雑な2次元サーフェス。それらは、物理理論の対称性を理解するための重要な幾何学的ツールです。

数学者がF理論とヘテロティック理論の間のストリングの二重性を8次元で研究するために使用するK3表面の3次元断面の例。

理論の重要な特徴の1つを思い出します文字列は、数学的な一貫性のために追加の時空間次元を必要とするということです。ただし、「圧縮」とも呼ばれるこれらの追加のディメンションを処理するすべての方法が、自然を記述するための正しいプロパティをモデルに提供するわけではありません。いわゆる ストリング理論モデルの8次元コンパクト化F理論と呼ばれる、余分な寸法はK3表面の形状でなければなりません。

新しい研究では、研究者たちは、2つのタイプのストリング理論(F理論とヘテロティック)の二重性を8次元で調べました。

ストリング理論

チームは、K3サーフェスを特に便利な方法でカットする4つのユニークな方法を見つけました。 ジャコビアンエリプティカルバンドル -ローフやベーグルのような形をした、いくつかの繊維の複合体。研究者は、これらのバンドルのそれぞれについて明示的な方程式を構築し、 現実の物理世界におけるストリング理論の概念には、存在する権利があります。

K3表面の例

「このファミリーの表面について考えることができます一杯のパンのように、そしてそれぞれの振動はこの一杯の「スライス」として」と研究者たちは書いています。 「スライス」のシーケンスを調べることで、パン全体を視覚化し、よりよく理解することができます。著者によると、この研究の重要な部分は、各K3表面内の「ディバイダー」と呼ばれる特定の幾何学的構成要素を特定することです。

興味深い:ストリング理論の台頭と日没

その結果、何時間もの骨の折れる作業が可能になりました数学者は、4つのバンドルのそれぞれの定理を証明してから、各定理を複雑な代数的公式にプッシュします。 SciTechDailyは、このプロセスの最後の部分で、科学者がMapleソフトウェアと、計算量を最適化する特殊な差動ジオメトリパッケージを使用したことを研究の著者に引用しています。

私たちの宇宙は非常に奇妙で、おそらくひもでできています

1980年代以降に注意してください。、文字列理論はそれ自身の5つのバージョンを生み出しました。そして、それらのそれぞれはストリングと追加の次元に基づいて構築されていますが(私の同僚のイリヤ・ケルが詳細に書いたように、5つのバージョンすべてが一般的なスーパーストリング理論に結合されています)、詳細にはこれらのバージョンはかなり異なっていました。

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逆説は、5つのバージョンすべてが今日も同様に真実と言えます。しかし、文字列の存在を実験的に証明することはできませんでした。それでも、ストリング理論に対するすべての懐疑論と批判に対して、新しい作品は存在する権利を証明しています。したがって、ストリング理論は、すべての理論の潜在的な候補のリストから除外することはできません。これは、世界と宇宙に関するすべての知識を統合する普遍的な理論です。

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