Giải thích lý thuyết chuỗi: Hướng dẫn cơ bản về lý thuyết chuỗi

5 Ý tưởng Trung tâm của Lý thuyết Chuỗi

Việc hiểu sâu và hiểu rõ về lý thuyết dây đòi hỏi phải nghiên cứu sâu rộng, nhưng việc làm quen với các yếu tố chính của lý thuyết dây sẽ cung cấp cho bạn hiểu biết cơ bản về các khái niệm cốt lõi của nó.

1. Dây và branes : Chuỗi là các sợi một chiều có hai dạng: chuỗi mở và chuỗi đóng. Một chuỗi mở có các đầu không kết nối, trong khi một chuỗi đóng tạo thành một vòng khép kín. Branes (bắt nguồn từ từ 'màng') là các vật thể giống như tấm mà các chuỗi có thể gắn vào ở hai đầu. Branes có khả năng di chuyển trong không thời gian theo các quy tắc của cơ học lượng tử.
2. Kích thước không gian bổ sung : Các nhà vật lý chấp nhận rằng vũ trụ của chúng ta chứa ba chiều không gian, nhưng các nhà lý thuyết dây lập luận cho một mô hình mô tả các chiều phụ của không gian. Trong lý thuyết dây, ít nhất sáu kích thước bổ sung không bị phát hiện vì chúng được liên kết chặt chẽ thành một hình dạng gấp phức tạp được gọi là đa tạp Calabi-Yau.
3. Trọng lực lượng tử : Lý thuyết dây là một lý thuyết về lực hấp dẫn lượng tử vì nó cố gắng hợp nhất vật lý lượng tử với lý thuyết tương đối rộng. Vật lý lượng tử nghiên cứu các vật thể nhỏ nhất trong vũ trụ — như nguyên tử và các hạt hạ nguyên tử — trong khi thuyết tương đối rộng thường tập trung vào các vật thể có quy mô lớn hơn trong vũ trụ.
4. Siêu đối xứng : Còn được gọi là lý thuyết siêu dây, siêu đối xứng mô tả mối quan hệ giữa hai loại hạt, boson và fermion. Trong lý thuyết dây siêu đối xứng, một boson (hoặc hạt lực) luôn luôn có một fermion đối trọng (hoặc hạt vật chất), và ngược lại. Khái niệm siêu đối xứng vẫn chỉ là lý thuyết, vì các nhà khoa học vẫn chưa nhìn thấy bất kỳ hạt nào trong số này. Một số nhà vật lý suy đoán rằng điều này là do sẽ cần mức năng lượng cực cao để tạo ra boson và fermion. Những hạt này có thể đã tồn tại trong vũ trụ sơ khai trước vụ nổ lớn nhưng sau đó bị phá vỡ thành các hạt năng lượng thấp hơn được thấy ngày nay. Máy va chạm Hadron Lớn (máy va chạm hạt năng lượng cao nhất thế giới) tại một thời điểm nào đó có thể tạo ra đủ năng lượng để hỗ trợ lý thuyết này - mặc dù cho đến nay, nó vẫn chưa đưa ra bằng chứng về siêu đối xứng.
5. Lực lượng thống nhất : Các nhà lý thuyết dây tin rằng họ có thể sử dụng các chuỗi tương tác để giải thích bốn lực cơ bản của tự nhiên - lực hấp dẫn, lực điện từ, lực hạt nhân mạnh và lực hạt nhân yếu - tạo ra một lý thuyết thống nhất về mọi thứ.

Neil deGrasse Tyson dạy tư duy khoa học và giao tiếp Tiến sĩ Jane Goodall dạy bảo tồn Chris Hadfield dạy khám phá không gian Matthew Walker dạy khoa học về giấc ngủ ngon hơn