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.
Teorie superstrun
Jedním výchozích pojmů fyziky pojem hmotného bodu idealizovaného objektu, jehož hmotnost (i
ostatní parametry) jsou soustředěny jediného geometrického bodu prostoru.Ullmann Unitární teorie pole kvantová gravitace
Byly studovány zobecněné Kaluzovy-Kleinovy unitární teorie pro různé dimenze Aby taková teorie
byla úplná realistická, tj. Trajektorie, kterou
probíhá hmotný bod prostoru křivka, jejíž každý bod lze charakterizovat prostorovými souřadnicemi
a časem.
V kapitole (§5.
Nejranější vesmír tak mohl být jakýmsi "oknem" vyšších dimenzí zobecněné Kaluzovy-Kleinovy
unitární teorie.") byly diskutovány kosmologické důsledky
grandunifikačních supergravitačních teorií.
Bodový charakter fundamentálních objektů zdrojů pole však vede závažným problémům teorii
pole: při limitních přechodech nulovým rozměrům vznikají matematicky divergující výrazy vedoucí k
nekonečným hodnotám. nejranějších etapách vývoje vesmíru při vysokých teplotách,
kdy ještě nenastala spontánní kompaktifikace, prostoročas mohl mít všech svých rozměrů. Speciální teorie relativity však posílila důležitost pojmu hmotného bodu: žádný
elementární (fundamentální) objekt nemůže mít konečné prostorové rozměry, neboť žádný signál či
interakce nemůže šířit nadsvětelnou rychlostí. Při srážce dvou těles nenulových rozměrů nemohou
všechny části reagovat ihned, čehož plyne, těleso složeno elementárnějších objektů: Ţ
elementární objekt musí být bodový.2), v
relativistické mechanice (§1.
I když supergravitace dosud není završena, jedná nesporně velmi nadějnou unitarizační koncepci.
Podařilo však najít způsob, jak těmto nepříznivým matematickým divergencím vyhnout
systematicky jsou teorie, nichž namísto bodů jsou elementárními objekty jednorozměrné čáry či
http://astronuklfyzika.
V klasické mechanice byl pojem hmotného bodu pouhou idealizací skutečných těles, výhodnou pro
analýzu jejich pohybu. Spontánní
kompaktifikace, která potom nastala, mohla vést principu všem možným vakuovým řešením, takže se
mohly vytvořit "ostrovy", nichž prostoročas může mít různou topologii, počet rozměrů signaturu metriky. Inflační vesmír. Jak nedávno ukázal Witten [283], aby
"vnitřní" prostor měl SU(3)×SU(2)×U(1) grupu izometrií, musí být jeho minimální dimenze rovna n=7
tj. Dynamika hmotného bodu klasické mechanice dána Newtonovými rovnicemi (§1.5 "Mikrofyzika kosmologie. Pro
ověření správnosti cesty nastoupené supergravitací bylo podstatné, kdyby podařilo experimentálné
prokázat existenci gravitin, která jsou pro supergravitační teorie charakteristická. kvantové mechanice dynamika
částice popsána Schrödingerovou rovnicí; trajektorie, spojující počáteční koncový stav částice v
prostoru, jsou východiskem při kvantování pomocí Feynmanových intergrálů přes trajektorie (§B5). Těchto divergencí třeba zbavit podstatě hoc) metodami
renormalizace provést třebas vhodnou kalibrační transformaci tak, aby výsledky výpočtu shodovaly
s experimentálními hodnotami. aby sjednocovala všechny známé interakce částic, musí obsahovat
fenomenologickou grupu vnitřní symetrie SU(3)×SU(2)×U(1).6) popsána pohybem světočáře 4-rozměrném rovinném
prostoročase STR, nebo zakřiveném prostoročase OTR (§2.htm (13 18) [15. Zatím však "labořatoří" pro
nepřímé ověřování supergravitačních teorií pouze kosmologie důsledky jevů velmi raném vesmíru.4).cz/GravitaceB-6.2008 12:14:52]
.10. dimenze výchozí variety Kaluzovy-Kleinovy teorie musí být 11, což shoduje výsledkem pro
maximální N=8-supergravitaci (d=4)-prostoročase, získaném práci [59]
