V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
Struny, superstruny, jsou elementární jednorozměrné útvary, jež mohou jakožto rezonátory- vibrovat
v různých frekvenčních módech.) částice jsou vzbuzenými
stavy "vibrace" struny.
Supersymetrická teorie strun
Jak bylo výše pasáži supergravitaci nastíněno, pokusy sjednocení gravitační interakce ostatními
typy interakcí rámci kalibračních kvantových teorií pole vedly pojmu supersymetrie.
Podrobná matematická analýza ukázala, kvantová teorie bosonové struny konzistentní (např.Sherka J.7 souvislosti kvantovou kosmologií velmi raného vesmíru.cz/GravitaceB-6.2008 12:14:52]
.6).1974 myšlence, když teorie strun není vhodná pro popis silných interakcí, mohla se
stát vhodným nástrojem budování kvantové teorie gravitace. Tento nesoulad možné vyřešit hypotézou o
"svinutí" neboli kompaktifikaci přebytečných dimenzí malých uzavřených (kompaktních) variet, jak
to bylo zmíněno výše souvislosti zobecněnými Kaluzovými-Kleinovými unitárními teoriemi, nebo v
§5. přivedlo J.htm (15 18) [15.
Schwarze r.Ullmann Unitární teorie pole kvantová gravitace
interakce dvou částic, lze sjednotit jednoho diagramu, němž interagující částice vstupující 2
vystupující) jsou znázorněny jako otevřené struny (lineární útvary topologicky ekvivalentní úsečce); stejně tak
lze znázornit výměnné částice zprostředkující interakci. ve
smyslu konformní invariance) jen tehdy, je-li dimenze prostoročasu d=26. Aplikace těchto nových symetrií, vyjádřených geometricky (komutačními antikomutačními
relacemi prostoročase) teorii strun vedla snížení potřebného počtu rozměrů prostoročasu z
původních d=26 d=10 neobsahovala již žádný tachyon). Každá struna přitom může "vibrovat" různým
způsobem podle toho jevit jako částice určitého druhu (elektron, foton, . Vedle bosonové struny zde jako její partner vystupuje fermionová struna,
neboli superstruna, která další, spinorovou proměnnou. Velký úspěch kvantové chromodynamiky odsunul dosavadní strunové modely více než let
do pozadí. Přitom však velikost těchto
hypotetických strun nutno původně uvažovaných 10-13cm radikálně zmenšit rozměry 10-33cm
Planckovy-Wheelerovy délky, charakteristické pro kvantovou gravitaci (srov.
Dalším nedostatkem původní teorie strun je, spektru volné bosonové struny (které obsahuje
pouze transverzální mody) základní stav odpovídá částici záporným kvadrátem hmotnosti, tj. Tato teorie
spojuje bosony fermiony: každému bosonu předpovídá "superpartnera" kterým fermion, a
naopak.
Poznámka: Velikost superstrun zde uvažovala řádu 10-13cm, odpovídající charakteristickému dosahu silné interakce.4). Vibrace, jež jsou určeny rozměry struny jejím napětí, jsou kvantovány,
http://astronuklfyzika..let byla vytvořena kvantová chromodynamika (byla stručně zmíněná výše), která silné
interakce interpretuje pomocí kvarků gluonů, které sebe působí prostřednictvím tzv.
Někteří fyzikové ale době zjednodušeně představovali, kvarky hadronech jsou spojeny strunami (gluonovými
trubicemi), které drží pohromadě jako "gumová vlákna". částici s
imaginární hmotností tachyonu (možnost existence tachyonů jsme principiálních důvodů, především
z hlediska kauzality, vyloučili již §1. Druhý excitovaný stav již příznivější odpovídá kvantu s
nulovou klidovou hmotností spinem které lze ztotožnit gravitonem, viz níže. Vznikla tak supersymetrická teorie strun,
neboli teorie superstrun.10.. §B.
V polovivě 70. "barevného
náboje".
Ve spektru excitací relativistické kvantované struny vyskytuje částice nulovou klidovou hmotností a
spinem s=2, kterou lze identifikovat gravitonem kvantem gravitačních vln. dramaticky převyšuje
pozorovaný počet dimenzí d=4 našeho prostoročasu
