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.
*) Kompaktifikace extra-dimenzí
Základní námitka proti existenci těmto dalších rozměrů spočívá tom, žádnými pozorováními ani experimenty
nebyly nikdy pozorovány. klasické mechanice lze zákon zachování energie považovat důsledek homogenity
času (nezávislost posunu čase), zákon zachování hybnosti důsledek homogenity prostoru (invariance
vůči prostorovým translacím) zákon zachování momentu hybnosti důsledek izotropie prostoru (symetrie
vůči prostorovým rotacím).
Skutečně obecné fundamentální přírodní zákony platí rámci úplného vícerozměrného prostoru,
my zde pozorujeme jen jejich určité trojrozměrné projekce "stínové obrazy".. Jedná vícedimenzionální unitární teorie.. Tato námitka řeší koncepcí tzv. takové transformace veličin popisujících daný fyzikální
systém, které ponechávají tvar pohybových rovnic tohoto systému beze změn.Ullmann Unitární teorie pole kvantová gravitace
kvant jednotlivých druhů polí. Vlastnosti polí, které pozorujeme, tak závisí na
geometrických vlastnostech dalších, skrytých extra-dimenzí.
■ "Geometrický přístup":
Jednoduché pole složitém prostoru
Alternativní přístup zavádí určité poměrně jednoduché výchozí pole složitost různorodost
jednotlivých druhů polí vyjadřuje pomocí složitějších vlastností samotného prostoru, němž je
výchozí pole distribuováno. kompaktifikace příslušných dimenzí směru
těchto dimenzí prostor topologicky "svinut" kružnicového tvaru tak nepatrné délky, makroskopickými (a
ani dosavadními mikroskopickými) metodami nemůžeme pozorovat detekovat.2008 12:14:52]
.
Prvním důležitým principem symetrie moderní fyzice byla Lorentzovská invariance, původně objevená
jako (víceméně náhodná) matematická vlastnost Maxwellových rovnic odvozených experimentálně
pozorovaných zákonů elektromagnetismu.cz/GravitaceB-6. Tehdejší chod fyzikálních úvah byl zhruba následující:
http://astronuklfyzika. Podle teorému E.htm 18) [15. Vlastnosti samotného prostoru jsou přitom ponechány beze změny.
Tyto extra-dimenze jsou imanentně přítomné každém bodě prostoru.
Oba tyto způsoby mohou být určité míry ekvivalentní, avšak existence velmi propracovaného
matematického aparátu diferenciální geometrie topologie variet upřednostňuje druhý přístup, který
bude níže aplikován geometrické formulace supergravitace teorii superstrun. rámci kvantové teorie pole lokální excitace oscilace výchozího pole ve
směrech jednotlivých extra-dimenzí, lišících geometrickými vlastnostmi (např.
Takto přistupuje unitarizaci interakcí rámci fyziky elementárních částic Weinbergova-
Salamova-Glashowova elektro-slabá interakce "velké sjednocení" (GUT), tvořící nyní základ
standardního modelu elementárních částic, jakož supergravitační teorie, viz níže.
Nejobvyklejší takové zobecnění geometrických vlastností prostoru spočívá zavedení dalších
rozměrů "extra-dimenzí"*) prostoru. Různé vlastnosti chování šíření základního pole jednotlivých
geometrických strukturách každém bodě modelují různé vlastnosti jednotlivých výsledných
dílčích polí. symetriemi)
efektivně vytvářejí různé druhy elementárních částic. Výchozí pole pak
lokálně může distribuovat nejen obvyklých třech prostorových rozměrech, ale směru
dodatečných dimenzí.Noeterové
invariance pohybových rovnic vůči určitým transformacím vede zákonům zachování určitých
fyzikálních veličin. Různé geometrie dodatečných dimenzí
implikují různé druhy částic sil, což makroskopickém světě vyvolává odlišné fyzikální jevy -
různorodost jednotlivých druhů interakcí.10.
Symetrie fyzice
Symetrie zákony zachování
Ve fyzice hrají velmi důležitou úlohu symetrie, tj
