новость Премия Крафорда вручена российским и американским ученым

24.04.2008
Черная дыра. Фантазия художника с сайта Space.com

Черная дыра. Фантазия художника с сайта Space.com

В Королевской академии наук Швеции прошла церемония вручения одной из крупнейших научных премий в мире - премии Крафорда.


Комментарии
User pointofnoreturn, 24.04.2008 19:15 (#)

http://www.astronet.ru/db/msg/1185844 А своими словами , я попробую обяснить так:Сама по себе рейлятивистская квантовая теория поля хорошо работает только лишь если гравитация настолко слаба, что ею можно пренбречь, другими словами её, как бы просто нет.Изначально, струнная теория была предложена для объяснения наблюдаемых соотношений между массой и спином частиц, называемых адронами, к к-рым относятся протон и нейтрон. Однако, струнная теория не смогла дать объемлющего описания и в конце концов с помощью Квантовой Хромодинамики была построена принятая и по сей день теория строения адронов. Частицы в рамках струнной теории расмотриваются как некоторые колебания струны, и, среди прочих колебаний, одно соответствовало частице с 0-й массой и спином, равным 2-м. Если бы была хорошая квантовая теория гравитации, то частицы, являющиеся переносчиками гравитационного взаимодействия, обладали бы как раз нулевой массой и спином, равным 2-м. Такая частица была уже давно "известна" физикам-теоретикам, ей даже название было придумано - "гравитон". Это привело первых "струнщиков"-теоретиков к идее о том, что теория струн применима не как теория, описывающая адроны, а как теория квантовой гравитации, давней, но все еще неосуществленной мечты теоретиков многих поколений. Однако одного только предсказания гравитона в рамках струнной теории недостаточно для построения самосогласованной теории. Если добавить гравитон в квантовую теорию поля, уравнения, к-рые по идее должны будут в этом случае описывать Вселенную станут бессмысленными. Все это происходит потому, что взаимодействие частиц происходит в одной точке пространства-времени, то есть при нулевом расстоянии между взаимодействующими частицами. Для гравитонов при расстоянии, равном о математические расчеты дают бесконечные расходимости, что попросту лишает смысла ответы. В струнной теории, взаимодействие струн происходит на малых, но вполне конечных расстояниях, так что ответы получаются вполне осмысленными. Это не означает, что струнная теория идеальна. Однако то, что струнная теория дает возможность описать поведение на "нулевых" расстояниях, дает возможность объединить квантовую механику и гравитацию, что, в свою очередь, дает нам возможность говорить о том, что гравитация передается через колебания струн. Это был довольно серьезный барьер, но он был преодолен в конце 20века...Так что же такое теория струн ? Допустим у нас струна гитары, которую дернули или щипнули. В зависимости от того, с какой силой вы ее дернули или щипнули и от того, как натянута эта струна, она издаст разный звук. Можно сказать, что эти звуки представляют собой возбужденные моды гитарной струны, находящейся под натяжением. Совершенно аналогично в струнной теории элементарные частицы представляются некими "музыкальными нотами" или возбужденными модами элементарных струн. В струнной теории, так же как и при игре на гитаре, струна должна быть натянута, иначе она попросту не сможет возбудиться. Однако в струнной теории струны летают в пространстве, а не прикреплены к "гитаре". Однако, несмотря на этот факт они все же натянуты. Натяжение струны в теории струн обозначается как , где произносится как "альфа штрих" и является квадратом длины струны. Если струнная теория еще и теория квантовой гравитации, то средний размер струны должен быть порядка характерного масштаба квантовой гравитации, называемого Планковской длиной, которая составляет порядка 10-33 см. или одна миллионная от одной миллиардной от одной миллиардной от одной миллиардной сантиметра. К несчастью, это означает, что струны настолько малы, что увидеть их напрямую в нынешних или даже в планируемых экспериментах попросту невозможно. Это означает, что струнщики-теоретики должны разработать новые методы, с помощью которых можно тестировать теорию, вместо того, чтобы искать малюсенькие струны в экспериментах с элементарными частицами. Струнные теории делят по 2-м основным критериям: необходимо ли, чтобы струны были замкнутыми и необходимо ли, чтобы спектр частиц включал фермионы. Для того, чтобы включить фермионы в струнную теорию, необходимо, чтобы в теории существовал особый вид симметрии, суперсимметрия, которая означает, что каждому бозону (частице, которая переносит взаимодействие) соответствует фермион (частицы, из которых состоит привычная нам материя). Таким образом, суперсимметрия связывает между собой частицы, которые переносят взаимодействия и частицы, из которых состоит привычная нам материя. века.

User pointofnoreturn, 24.04.2008 19:24 (#)

Новая картина струнной теории Когда-то струнщики считали, что есть 5- различных суперструнных теорий: типа I, типов IIA и IIB, и 2 гетеротические струнные теоррии. Считалось, что это 5- различных кандидатов на роль универсальной Теории Всего (Theory of Everything, TOE) и сама эта "избранная" теория представляет собой низкоэнергетический предел Теории Всего, к тому же с6-компактифицированными измерениями (с 10 до наблюдаемых 4-х). Остальные 4 тиории, как считалось, ничто более неудачных математических конструкций, не имеющих ничего общего с Природой. Так сейчас не считают .Все 5 суперструнных теорий связаны друг с другом, как будто если бы они были различными частными случаями одной фундаментальной теории. Эти теории связаны друг с другом преобразованиями, называемыми дуальностями. Если 2 теории связаны между собой преобразованием дуальности (дуальным преобразованием), это означает, что 1-ую из них можно преобразовать некоторым образом так, что один из ее пределов будет выглядеть как 2-я из этих теорий. Тогда говорят, что эти 2 теории дуальны друг по отношению ко другу под действием этого преобразования. Кроме того, дуальности связывают величины, к-рые также считались принсипиально различными....

User pointofnoreturn, 24.04.2008 19:41 (#)

ольшие и малые масштабы:

Представте себе10-мерное пространство-время,-то означает, что есть9 пространственных и 1 временная координаты.: (Дуальность, используя кот-ую где перестают различать большие и малые масштабы, называют Т-дуальностью. Она получается при компактификации дополнительных пространственных измерений в 10-мерной суперструнной теории.)Пусть одна из пространственных координат будет окружностью радиуса R-таким образом, пройдя по ней растояниеL= 2п R вернёмся в ту же точку из к-рой стартовали.Частица, путешествующая по этой окружности обладает квантованным импульсом, что дает вклад в полную энергию частицы. Однако для струны все будет не совсем так же, поскольку в отличие от частицы струна может "наматываться" на эту окружность. Число оборотов, на сколько обернулась струна на этой окружности, так и называется - "число оборотов" (или винтовое число) (winding number)и эта величина также квантована.Еще одной особенностью струнной теории является то, что импульсные моды и моды витков (винтовые моды) могут быть взаимозаменены, так же как можно заменить радиус окружности величиной , где это длина струны. Если значительно меньше длины струны, то величина будет очень большой. Таким образом, меняя импульсные моды и винтовые моды струны изменяеться масштаб между крупным и мелким. Этот тип дуальности называют Т-дуальностью. Т-дуальность связывает теорию суперструн типа IIA с теорией суперструн типа IIB. Это означает, что если мы возьмем теорию типа IIA и теорию типа IIB и компактифицируем их на окружность, а затем поменяем винтовые и импульсные моды а так же масштабы, то увидим, что теории перешли друг в друга . То же самое верно и про две гетеротические теории. Таким образом, Т-дуальность уменьшает различие между большими и малыми расстояниями. То, что будет выглядеть, как большое расстояние на импульсной моде струны, выглядит, как маленькое расстояние на винтовой моде струны.

User pointofnoreturn, 24.04.2008 19:50 (#)

собственно говоря в линке , та прочтите, тут , когда вот так вот пишеь можно запутаться:

Констаета связи :Сильная и слабая связи:Константа связи-это число, к-рое хар-тсилу взаимодействия, то, насколько сильно выбранное взаимодействие. Например, ньютоновская гравитационная постоянная это константа связи для гравитационной силы. Если бы гравитационная постоянная была бы в 2- раза больше, то мы бы в два раза сильнее притягивались к Земле, Земля бы в два раза сильней притягивалась к Солнцу и т.д. Большее значение константы связи отвечает более "силной" силе, а меньшее - более "слабой". ( вобще говоря, само значение константы связи сильно зависит от выбора системы - например, с СИ и в СГС одна и та же консстанта может иметь численные разные значения. Кроме того, для разных полей эти констаннты могут иметь и разные размерности, так что сравнивать их никак нельзя. Зато можно сравнивать хар-ные масштабы действия разных сил, что обычно и делают.) У каждой силы есть своя константа связи. Для случая электромагнетизма, константа связи пропорциональна квадрату электрического заряда. Когда изучали квантовое поведение электромагнетизма, то и построили точную теорию, описывающую поведение на всех энергетических масштабах, и получилось. Поэтому физики разбили весь диапазон энергий на части и для каждого из них построили решение. Каждому из этих диапазонов отвечала своя константа связи. При "нормальных" энергиях константа связи мала, и в ближайших нескольких диапазонах ее можно использовать как хорошее приближение к реальным ее значениям. Однако в тех диапазонах, где константа связи велика, методы, используемые при работе с "нормальными" энергиями, уже не работают, и эти диапазоны остаются "за бортом" реальной физики. Аналогичная картина и в струнной теории. В ней, как и во всех других теориях, есть своя константа связи. Однако, в отличие от теорий элементарных частиц, струнные константы связи это не просто числа, они зависят от колебательных мод струны, называемых дилатоном. Изменение поля дилатона на то же, но с противоположным знаком, изменяет константу связи с очень большой на очень маленькую. Такой тип симметрии называется S-дуальностью. Если 2- теории связаны между собой S-дуальностью (S-дуальны друг другу), то одна из этих теорий, взятая с сильной связью (сильной константой связи) будет эквиволентной другой теории, взятой со слабой связью. Однако тут необходимо заметить, что теории с сильной связью нельзя исследовать путем разложения в ряды ( такие теории еще называют непертурбативными, в отличие от пертурбативных, к-рые можно раскладывать в ряды), а теории со слабой связью можно. Таким образом, если 2 теории S-дуальны друг другу, то вполне достаточно из них понять слабую теорию, ведь это эквивалентно пониманию сильной теории. Суперструнные теории связаны S-дуальностью следующим образом: суперструнная теория типа I S-дуальна гетеротической SO(32) теории, а теория типа IIB S-дуальна сама себе....

User pointofnoreturn, 24.04.2008 20:32 (#)

Т-дуальность это нечто уникальное, присущее только струнной физике. Это нечто, не присущее частицам, потому как частицы, в отличие от струн, не могут "сматываться" на окружность. И если теория струн правильна и правдиво описывает наш Мир, то разделение шкал расстояний на большие и малые происходит на довольно глубоком уровне и это не просто разделение на каком-то расстоянии, а плавный процесс и все зависит от того, как измерять это расстояние. Аналогичное можно сказать и про S-дуальность, в соответствии с к-рой предел сильной связи одной струнной теории можно описать как предел слабой связи другой струнной теории. Все сказанной выше противоречит всей традиционной физике, но это совершенно естественное следствие эйнштейновской теории гравитации на пути к построению квантовой теории гравитации.

meson 25.04.2008 05:45 (#)

Все это конечно очень мило и красиво только за много лет ни одного предсказания, полные уравнения теории даже не написаны, а уж чтобы их решить!. Математика удивительно красивая и как сказал Поляков жалко если такая красота пропадет зря но....., физика наука все же экспериментальная.

User pointofnoreturn, 25.04.2008 15:04 (#)

Мезону

Да, действительно очень красиво и интересно, но там много "тонких" мест и"белых пятен", к-рые тут просто не передать...,а у Вас , я смотрю , не совпадение во времени?-Это я к тому, что ответ можно получить не сразу...Ну, что ж господин Мезон, большой удачи Вам!Удача никогда лишней не бывает...

(написано анонимно) 24.04.2008 20:24 (#)

pizdec.

User pointofnoreturn, 24.04.2008 21:19 (#)

стандартную модель писать не буду, дам линком:

http://www.astronet.ru/db/msg/1185844/glossary.html#standard хотябы таким

User pointofnoreturn, 24.04.2008 22:59 (#)

Про ускорители остальное в др. раз

Современные ускорители - это комплексы, состоящие из нескольких ускорителей. Ускорительный комплекс CERN, он носит название LHC (Large Hadron Collider), в котором планируется сталкивать протоны с суммарной энергией 14 ТэВ в системе центра масс. Предполагается также ускорять ядра свинца с суммарной энергией столкновения 1150 ТэВ. Кинетическая энергия летящего москита приблизительно 1 ТэВ. Ускорительный комплекс CERN Протоны и ионы через накопительные кольца поступают в протонный синхротрон PS (26 ГэВ), который инжектирует протоны в протонный синхротрон SPS (450 ГэВ). Протоны из SPS будут поступать в LHC, где до недавнего вреени ускорялись встречные пучки электронов и позитронов на установке LEP. Ускоритель LEP был остановлен в 2000 г. на реконструкцию. После реконструкции в ускорителе LHC, расположенном в том же туннеле, что и LEP, будут ускоряться протоны 7х7 ТэВ. Инжектором протонов является линейный ускоритель Proton ion linacs. Одной из важных характеристик ускорителя является отношение длительности импульса излучения tизл к длительности интервала времени Т между последовательными импульсами излучения. Ускорители, в которых tизл ~ Т называются ускорителями с непрерывными пучками. На ускорителях с непрерывными пучками наиболее удобно проводить эксперименты, в к-рых необходимо регистрировать большое число частиц образующихся в одном цикле ускорения. Крупнейший в мире ускоритель электронов, на котором получены непрерывные пучки электронов. Основным элементом ускорителя электронов непрерывного действия CEBAF являются сверхпроводящие ускоряющие структуры. Электроны испущенные инжектором с энергией 40 МэВ ускоряются в двух линейных ускорителях, соединенных с обоих концов пятью поворотными арками. Ускорение в каждом из линейных ускорителей обеспечивается 40 ниобиевыми ускоряющими структурами разделенными на 8 криомодулей, охлаждаемых жидким гелием. Ускоряющие структуры имеют минимальный градиент ускорения 5 МэВ на метр и частоту 1.5 ГГц. На каждом круге электроны получают ускорение около 800 МэВ, что позволяет достичь максимальной энергии пучка 6 ГэВ после пяти оборотов.

User pointofnoreturn, 25.04.2008 14:25 (#)

Мезон, очень хорошо , что Вы смогли прийти, надеюсь Вы не в обиде на меня за тот глупый анекдот?

ВЕЛИКОГО ОБЪЕДИНЕНИЯ МОДЕЛИ - теоретич. модели, единым образом описывающие сильное, эл.-магн. и слабое взаимодействия элементарных частиц. Согласно совр. представлениям, эти 3- вида взаимодействий между частицами осуществляются за счёт испускания и поглощения ими частиц - переносчиков взаимодействия (т. н. промежуточных бозонов). Хорошо известным примером таких частиц явл. кванты эл.-магн. поля - фотоны, обмен к-рыми обеспечивает эл.-магн. взаимодействие частиц, несущих электрич. заряды. Закон взаимодействия электрич. зарядов (закон Кулона) позволяет ввести абс. меру силы электрич. взаимодействия - безразмерную константу aem, к-рую называют эл.-магн. константой связи или константой эл.-магн. взаимодействия. Для определения численного значения этой константы силу взаимодействия двух элементарных частиц, несущих единичный электрич. заряд (напр., двух электронов или двух протонов), следует умножить на квадрат расстояния r2 между зарядами и разделить наhc.Полученная величинаaem=e(in2)/hc не зависит от расстояния в пределе, когда расстояние велико по сравнению с комптоновской длиной волны электрона :лямдае=h/mec~4x10( in-11)см Величина аem явл. безразмерной, т. е. не зависит от системы единиц, в к-рых выражены физ. величины, определяющие эл.-магн. взаимодействие. Экспериментальные определения дали значение аem 1/137. Аналогично эл.-магн. взаимодействию, слабое взаимодействие также осуществляется промежуточными бозонами, но уже не одним, а тремя: W+, W- и Z0. Слабое взаимодействие тоже обусловлено существованием специфического заряда, силу взаимодействия таких зарядов можно охарактеризовать безразмерной константой аw, к-рая близка по величине к аem. Расстояния, на к-рых промежуточные бозоны могут осуществлять взаимодействие, обратно пропорциональны их массам. Т. к. силы эл.-магн. взаимодействия F медленно спадают с расстоянием r, так что F х r2 стремится к const0 при r, то говорят, что радиус действия эл.-магн. сил бесконечен. Это эквивалентно утверждению, что масса фотона равна 0. В отличие от фотона промежуточные бозоны слабого взаимодействия довольно массивны, примерно в 100 раз массивней протона (в энергетич. единицах их масса покоя 80-100 ГэВ). Этим объясняется малый радиус действия сил слабого взаимодействия, примерно равный комптоновской длине волны W-бозонов (~10(ст-16) см), и малая вероятность обусловленных им процессов микромира. Однако в остальном св-ва W+ - и Z0-бoзонов схожи со св-вами фотонов, так что на очень малых расстояниях (r < 10(ст-16) см) или при больших энергиях (>100 ГэВ), когда частицы W+ и Z0 могут свободно рождаться, обмен W+ -и Z0-бозонами осуществляется столь же легко, как и обмен безмассовыми частицами. В этих условиях должна существовать полная симметрия между эл.-магн. и слабым взаимодействиями. Эти взаимодействия, имеющие, по-существу, единую природу, называют часто электрослабыми взаимодействиями. Электрослабые взаимодействия характеризуются двумя независимыми константами а1и а2, к-рые близки но порядку величины. Константы аm,aw можно линейно выразить через а1и а2.В 80годы ХХвека, было доказано экперементально существование базонов W-иZo , при чём их массы: mw~(83) Гэв,mzo(932)Гэв в энергетич. единицах совпали со значениями, предсказанными теорией. Согласно совр. теории, сильные взаимодействия обусловлены обменом ещё одним типом промежуточных бозонов - глюонами. Глюоны, как и кварки, к-рые обмениваются глюонами, обладают т. н. цветными зарядами. Существует 3- типа цветных зарядов и 8- видов глюонов. Силу цветового взаимодействия характеризуют константой асприблизительно на порядок величины превышает аеm : a(r2)=a(r1)/1+ba(r2)ln(r2(in2)/r1(in2)Зависимост а(r)имеет медленный, логарифмический характер.Обычно ф-цню a(r)изучают в зависимости не от r, а от энергии взаимодействующих частиц эпсилон,чем выше эпсилон, тем меньше расстояние , на к-рое частицы могут сближаться :r~1/эпсилон.. Знак b может быть как положительным, что отвечает увеличению заряда с уменьшением расстояния (экранировка), так и отрицательным, что отвечает уменьшению заряда при уменьшении расстояния (антиэкранировка). Второй случай возможен тогда, когда сами переносчики взаимодействия (аналоги фотонов) явл. заряженными и взаимодействуют друг с другом. Как раз такой случай рассматривает теория сильного взаимодействия (глюоны несут цветовой заряд), поэтому цветовой заряд и ac убывают с ростом энергии (с уменьшением расстояния между частицами). Что касается констант элсктрослабого взаимодействия, то одна из них также уменьшается с энергией, а другая, напротив, растёт. Удивителен факт, что все три константы (a1, a2, ac) становятся равными друг другу при одной н той же энергии. Эта энергия наз. энергией объединения. По масштабам микромира она чрезвычайно велика (эпсилон об~10(14ст)Гэв....При эпсилон>эпсилон об. или расстоянии меньшим 10(ст-29)см сильные и электрослабые взаимодействия описываются единой константой, т. е. имеют общую природу. Модели, единым образом описывающие все фундаментальные взаимодействия, наз. моделями великого объединения. Существуют также теоретнч. схемы, в рамках к-рых объединяются все известные типы взаимодействий, т. е. к эл.-магн., слабому п сильному взаимодействиям добавляется ещё гравитация. Их наз. схемами супергравитации......В. о. м. имеют дело с энергией частиц ~10(ст14) ГэВ и выше. Едва ли можно надеяться, что когда-нибудь в эксперименте удастся получить частицы столь высоких энергий....ЭТОГО ТОЖЕ НЕ МОГУ НАЙТИ В ИНТЕРНЕТЕ ДЛЯ ЛИНК

(написано анонимно) 28.04.2008 04:44 (#)

Нет нет никаких проблем. Больше анекдотов хороших и разных. Меня забанили по рабочему компу, так что я могу выходить только из дома. Ну а дома дела и т.д. так что сами понимаете. Увы

Анонимные комментарии не принимаются.

Войти | Зарегистрироваться | Войти через:

Комментарии от анонимных пользователей не принимаются

Войти | Зарегистрироваться | Войти через: