Süpersicim Kuramı

Süpersicim Kuramı

Süpersicim kuramı parçacıkları ve temel kuvvetleri çok küçük süpersimetrik sicimlerin titreşimleri şeklinde modelleyerek onları tek bir kuramda anlatmayı amaçlayan bir denemedir Kuram, kuantum kütleçekim kuramları arasında en umut verici olanlardan biri olarak düşünülür Süpersicim kuramı, süpersimetrik sicim kuramı için bir stenodur çünkü bozonik sicim kuramından farklı olarak o sicim kuramının fermiyonları ve süpersimetriyi birleştiren bir versiyonudur

Altyapı

Kuramsal fiziğin en temel problemi kütleçekimi tanımlayan ve onu büyük ölçekli yapılara (yıldızlar, galaksiler) uygulayan genel görelilik ile atomik ölçekte etki yapan diğer üç temel kuvveti tanımlayan kuantum mekaniği arasındaki uyumu sağlamaktır
Bir kuvvetin kuantum alan kuramının gelişmesi değişmez bir şekilde sonsuz olasılıkla sonuçlanır Fizikçiler bu sonsuzlukları bertaraf etmek için üç temel kuvvette (elektromanyetik, güçlü nükleer kuvvet ve zayıf nükleer kuvvet) işe yarayan ancak kütleçekimde yaramayan matematiksel teknikler (renormalizasyon) geliştirdiler Bu yüzden kütleçekimin kuantum kuramının gelişmesi diğer kuvvetler için kullanılandan farklı bir yolla olmalıdır

Temel düşünce

Kuramın esası rezonans frekansında titreşen Planck uzunluğundaki (yaklaşık 10−33 m) sicimlerdir Kuramdaki her sicim eşit rezonansa veya harmoniğe sahiptir Farklı harmonikler farklı kuvvetleri belirtir Bir sicimdeki stres Planck kuvveti türündedir (1044 newton) Graviton (kütleçekim kuvvetinin henüz kuramsal olan ayar parçacığı) bu kuramla dalga genliği sıfır olan bir sicim olarak öngörülür

Ekstra boyutlar

Fiziksel uzay 3 boyutlu olarak gözlenir (zamanın da alınmasıyla 4 boyut), bir fiziksel kuram bunu göz önünde tutmalıdır Yine de bir kuramın dörtten fazla boyut içermesini, yalnız başına, engelleyen hiçbir şey yoktur Sicim kuramında tutarlılık uzay-zamanın 10, 11 ve 26 boyuttta olmasını gerektirir Gözlem ve kuram arasındaki bu çatışma gözlenemeyen boyutların compactified (katılaştırılmış) yapılmasıyla çözümlenir
Daha yüksek sayıda boyutların canlandırılması insan zihni için zordur, çünkü insan 3 uzaysal boyutta hareket edebilir Bu sınırlandırma ile başedebilmenin yolu bu fazladan boyutları herhangi bir şekilde canlandırmaya çalışmak yerine bunları olayların işleyişini tanımlayan denklemlerdeki fazladan numaralar olarak düşünmekten geçer

Kuram sayısı

Kuramsal fizikçiler beş ayrı sicim kuramı olmasından rahatsızdı Bu durum 1990larda ikinci süpersicim devrimi ile çözüldü