有问题就有答案
Q1:什么是超弦波_超弦波是什么?
超弦理论(英语:Superstring Theory),属于弦理论的一种,是一种引进了超对称的弦论,其中指物质的基石为十维时空中的弦。弦理论认为:宇宙的基本单元不是粒子,是因为弦在空间运动,才产生了各种粒子。各种不同的粒子只不过是弦的不同振动模式而已。自然界中所发生的一切相互作用,所有的物质和能量,都可以用弦的分裂和结合来解释。
Q2:什么是超弦波?
超弦理论(英语:超弦理论)是弦理论的一种,有五种不同的超弦理论,也是狭义的弦理论。这是一种引入超对称性的弦理论,其中物质的基石是十维时空中的弦。超弦理论的理论基础1。11维时空(10维空间加1维时间)为了统一玻色子和费米子,科学家预言了这种粒子。由于实验条件的限制,人们很难找到这种能够证明弦理论的粒子。超弦理论作为最难的理论之一,吸引了众多理论研究者对其进行研究,是万物理论的候选理论之一,可以解释我们所知道的所有力甚至宇宙。2.在超弦理论中,亚原子粒子被认为是被激发并振动的多维周期(开头提到的10维空间)。3.超弦理论和传统量子力学一样,将不确定性视为真正的随机性。4.用薄膜理论解释弦与三维空间、多维空间的关系。
Q3:什么是超弦波?
科学家认为,灵魂是宇宙中的超弦波,因为宇宙中大部分是暗能量和暗物质。希望我的回答能帮到你!
Q4:什么是超弦波,超弦波效果?
如今,宇宙学普遍认为:宇宙起源于大爆炸奇点。至于大爆炸奇点的起源,大致有五大理论流派:1。多元宇宙理论):宇宙有无限多的“大爆炸奇点”,就像大海中无数的气泡,不断膨胀。当“单一宇宙”膨胀太大时,就会分裂出“子宇宙”。如果子宇宙膨胀太大,就会分裂出“太阳宇宙”。“单一宇宙”也可能收缩消失在宇宙海洋中。消失的宇宙能量将再次创造一个新的宇宙。2.从无到有理论创造宇宙。宇宙的“大雾奇点”是从没有时空的“无”中诞生的。这种“空”不是“无”,而是连“空间”都不是,因为连“无”都不是,因此,这种“空”具有巨大的“真空弹跳力”,从而弹出一个无限膨胀的宇宙。3.振荡宇宙学:“大卜奇点”来源于之前的“大嘎吱”,我们的宇宙不断重复着“终结”和“再生”,而且每次都越来越大。我们现在的宇宙是“第50次再生”。4.超弦理论):“大布莱奇点”来自一个具有巨大“纯能量”的不可测量的“超弦”。
Q5:弦论是什么?
弦理论的发现不同于过去任何物理理论的发现。一个物理理论形成的经典过程是从实验到理论,爱因斯坦广义相对论之前的所有理论都是一样的。系统理论的形成通常需要几十年甚至更长的时间。牛顿的万有引力理论起源于伽利略的力学和第谷开普勒的天文观测和经验公式。一个更现代的例子是量子场论的建立。量子力学建立仅两年后(1925/26),有人试图研究量子场论。量子场论的研究从狄拉克量子化辐射和写下电子的相对论方程开始,到费曼、施温格和友永的量子电动力学达到高潮,再到威尔逊的量子场论修正。广义相对论的建立似乎是个例外。虽然爱因斯坦一开始就知道水星的近日点进动,但他基于惯性质量等于引力质量的等效原理,逐渐以一种相当符合逻辑的方式建立了广义相对论。如果爱因斯坦一开始对水星近日点的进动异常一无所知,那么他对牛顿万有引力与狭义相对论不相容的深刻洞察,也会促使他走向广义相对论。与此同时,虽然其他人如马克斯亚伯拉罕和古斯塔夫米试图纠正牛顿的万有引力,但爱因斯坦基于原理的原理使他能够得到正确的理论。弦理论发现的过程不同于广义相对论。弦理论起源于20世纪60年代的粒子物理。当时一系列强相互作用的实验表明,强子是无限多的,质量和自旋变得越来越高。这些粒子大多是不稳定粒子,所以被称为共振态。当无限多的粒子参与相互作用时,粒子-粒子散射振幅满足一个奇怪的性质,称为对偶性。1968年,在麻省理工学院工作的意大利物理学家Gabriele Veneziano翻了翻数学手册,发现一个简单函数满足对偶,这就是著名的Veneziano公式。应该说当时没有实验完全满足这个公式。很快发现,这个简单的公式可以很自然地解释为弦的散射振幅。因此,弦理论起源于一个公式,而不是一个或一系列实验。据说柏克莱大学的铃木同时发现了这个公式。不幸的是,他咨询了一位资深教授并相信了他,所以他从未发表过这个公式。所有的弦论者都应该感谢Vinyazeno没有做同样的事情,尽管他当时也很年轻。弦理论也可以说起源于一个不恰当的物理学和实验。后来的发展表明,强相互作用不能用弦理论来描述和解释,至少不能用已知的简单弦理论来描述和解释。强相互作用最好的理论是场论,一个完美的场论:量子色动力学。在后面的章节中,我们会发现弦理论和量子色动力学之间实际上有一种非常微妙,甚至是奇异的联系。作为一种强相互作用的理论,弦理论的衰落可以认为是后来弦理论可能作为统一所有相互作用的理论的运气,更可以说是加州理工学院的约翰施瓦茨的运气。好好想想。如果弦理论成为强相互作用的理论,我们可能还在孜孜不倦地量化爱因斯坦的广义相对论。这种工作不是做不了。当然,这种工作是需要人去做的,就像现在还是有不少人在做一样。
如果弦理论已经成为现实世界理论的一部分,那么施瓦茨和他的合作者,法国人舍尔克就不会灵机一动,把自旋为2的无质量弦解释为引力子,把引力子振幅类似于Wienicano散射的部分解释为爱因斯坦理论的对应部分,从而把弦理论变成量子引力理论!就因为弦理论已经失去了成为强相互作用理论的可能性,日本的田木贤二(Tamiaki Yoneya)的大脑也同时进行了同样的改造,建议将弦理论作为量子引力理论来对待。同时,他们还指出弦理论也包含自旋为1的粒子,弦之间的相互作用包含了现在很经典的规范相互作用,所以弦理论可能是一个统一了所有相互作用的理论。这种看似简单的技术变革需要足够的想象力和勇气,一个好的物理学家一辈子做这样的工作就足够了。当我们谈到施瓦茨的运气时,也是弦理论的运气,因为施瓦茨自己的历史几乎可以看作是弦的小历史。施瓦茨无疑是现代弦理论的创始人之一。从1972年离开普林斯顿大学助理教授的位置,到加州理工学院担任高级博士后研究员,他“走了十年”,把弦理论从一个只有少数人知道的理论,变成了今天成千上万人研究的知识。因此,他得以摆脱每三年延长一次的职位,最终成为加州理工学院的正教授。由于他早期与米歇尔格林的合作,他和现在在剑桥大学的格林获得了美国物理学会的数学物理学最高奖和2002年的海涅曼奖。按照流行的说法,弦本身经历了两次“革命”。第一次“革命”后,弦乐开始流行。一些弦理论专家和一些亲缘关系已经走得很远了。早在1985年,第一次“革命”后不久,他们就认为终极理论就在眼前。有人说这是万物理论(TOE=Theory of Everything),欧洲核中心理论部主任约翰埃利斯就是这个学派的代表。很明显,这些人当时过于乐观,或者说他们对琴弦的理解比较肤浅。为什么这么说?当时弦理论被理解为纯弦理论,即理论中的基本对象是各种振动的弦,也叫基本自由度。现在看来这种理解真的很肤浅,因为弦理论不可避免地包含了其他自由度,比如纯点粒子、二维薄膜等等。十五年前,少数人意识到弦理论的发展是一个相当漫长的过程。与他的老师大卫格罗斯相反,著名的爱德华威滕因为对弦乐的深刻理解而总是“悲观”。说明他的悲观主义是他的名言:“弦理论是偶然落入20世纪的21世纪物理学”。这让我们想起了19世纪到21世纪遗留下来的一些物理学。纪来完成,如湍流问题。) 第一次“革命”后一些人的盲目乐观给反对弦论的人留下口实,遗患至今犹在。现在回过头来看,第一次“革命”解决的主要问题是如何将粒子物理的标准理论在弦论中实现。这个问题并不象表面上看起来那么简单,我们在后面会回到这个问题上来。当然,另外一个基本问题至今还没有解决,这就是所谓宇宙学常数问题。15年前只有少数几个人包括威顿意识到这是阻碍弦论进一步发展的主要问题。第二次“革命”远较第一次“革命”延伸得长 (1994-1998), 影响也更大更广。有意思的是,主导第二次“革命”主要思想,不同理论之间的对偶性 (请注意这不是我们已提到的散射振幅的对偶性) 已出现于第一次“革命”之前。英国人奥立弗 (Olive) 和芬兰人曼通宁 (Montonen) 已在1977年就猜测在一种特别的场论中存在电和磁的对称性。熟悉麦克斯维电磁理论的人知道,电和磁是互为因果的。如果世界上只存在电磁波,没有人能将电和磁区别开来,所以此时电和磁完全对称。一旦有了电荷,电场由电荷产生,而磁场则由电流产生,因为不存在磁荷。而在奥立弗及曼通宁所考虑的场论中,存在多种电荷和多种磁荷。奥立弗-曼通宁猜想是,这个理论对于电和磁完全是对称的。这个猜想很难被直接证明,原因是虽然磁荷存在,它们却以一种极其隐蔽的方式存在:它们是场论中的所谓孤子解。在经典场论中证明这个猜想已经很难,要在量子理论中证明这个猜想是难上加难。尽管如此,人们在1994年前后已收集到很多这个猜想成立的证据。狄拉克早在1940年代就已证明,量子力学要求,电荷和磁荷的乘积是一个常数。如果电荷很小,则磁荷很大,反之亦然。在场论中,电荷决定了相互作用的强弱。如果电荷很小,那么场论是弱耦合的,这种理论通常容易研究。此时磁荷很大,也就是说从磁理论的角度来看,场论是强偶合的。奥立弗-曼通宁猜想蕴涵着一个不可思议的结果,一个弱耦合的理论完全等价于一个强耦合的理论。这种对偶性通常叫做强弱对偶。有许多人对发展强弱对偶作出了贡献。值得特别提出的是印度人森(Ashoke Sen)。 1994年之前,当大多数人还忙于研究弦论的一种玩具模型,一种生活在两维时空中的弦,他已经在严肃地检验15年前奥立弗和曼通宁提出的猜测,并将其大胆地推广到弦论中来。这种尝试在当时无疑是太大胆了,只有很少的几个人觉得有点希望,史瓦兹是这几个人之一。要了解这种想法是如何地大胆,看看威顿的反应。一个在芝加哥大学做博士后研究员的人在一个会议上遇到威顿。威顿在作了自我介绍后问他-这是威顿通常作法-你在做什么研究,此人告诉他在做强弱对偶的研究,威顿思考一下之后说:“你在浪费时间”。另外一个对对偶性做出很大贡献的人是洛特格斯大学(RutgersUniversity) 新高能物理理论组的塞伯格 (Nathan Seiberg)。他也是1989~1992之间研究两维弦论又叫老的矩阵模型非常活跃的人物之一。然而他见机较早,回到矩阵模型发现以前第一次超弦革命后的遗留问题之一,超对称及超对称如何破坏的问题。这里每一个专业名词都需要整整一章来解释,我们暂时存疑留下每一个重要词汇在将来适当的时候再略加解释。弦论中超对称无处不在,如何有效地破坏超对称是将弦论与粒子物理衔接起来的最为重要的问题。塞伯格在1993~1994之间的突破是,他非常有效地利用超对称来限制场论中的量子行为,在许多情形下获得了严格结果。这些结果从量子场论的角度来看几乎是不可能的。科学史上最不可思议的事情之一是起先对某种想法反对最烈或怀疑最深的人后来反而成为对此想法的发展推动最大的人。威顿此时成为这样的人,这在他来说不是第一次也不是最后一次。所谓塞伯格-威顿理论将超对称和对偶性结合起来,一下子得到自有四维量子场论以来最为动人的结果。这件事发生在1994年夏天。塞伯格飞到当时正在亚斯本(Aspen)物理中心进行的超对称讲习班传播这些结果,而他本来并没有计划参加这个讲习班。纽约时报也不失时机地以几乎一个版面报导了这个消息。这是一个自第一次弦论革命以来近十年中的重大突破。这个突破的感染力慢慢扩散开来,大多数人的反应是从不相信到半信半疑,直至身不由己地卷入随之而来的量子场论和弦论长达4年的革命。很多人记得从94年夏到95年春,洛斯阿拉莫斯 hep-th 专门张贴高能物理理论文的电子“档案馆”多了很多推广和应用塞伯格-威顿理论的文章,平淡冷落的理论界开始复苏。塞伯格和威顿后来以此项工作获得1998年度美国物理学会的海因曼奖。真正富于戏剧性的场面发生在次年的三月份。从八十年代末开始,弦的国际研究界每年召开为期一个星期的会议。会议地点每年不尽相同,第一次会议在德克萨斯A&M;大学召开。九三年的会议转到了南加州大学。威顿出人意料地报告了他的关于弦论对偶性的工作。在这个工作中他系统地研究了弦论中的各种对偶性,澄清过去的一些错误的猜测,也提出一些新的猜测。他的报告震动了参加会议的大多数人,在接着的塞伯格的报告中,塞伯格在一开始是这样评价威顿的工作的:“与威顿刚才报告的工作相比,我只配做一个卡车司机”。然而他报告的工作是关于不同超对称规范理论之间的对偶性,后来被称为塞伯格对偶,也是相当重要的工作。史瓦兹在接着的报告中说:“如果塞伯格只配做卡车司机,我应当去搞一辆三轮车来”。他则报告了与森的工作有关的新工作。95年是令弦论界异常兴奋的一年。一个接一个令人大开眼界的发现接踵而来。施特劳明格 (Andrew Strominger) 在上半年发现塞伯格-威顿94年的结果可以用来解释超弦中具有不同拓扑的空间之间的相变,从而把看起来完全不同的“真空”态连结起来。他用到一种特别的孤子,这种孤子不是完全的点状粒子,而是三维的膜。威顿95年三月份的工作中,以及两个英国人胡耳 (Chris Hull)和汤生 (Paul Townsend) 在94年夏的工作中,就已用到各种不同维数的膜来研究对偶性。这样,弦论中所包含的自由度远远不止弦本身。在众多结果中,威顿最大胆的一个结果是10 维的一种超弦在强耦合极限下成为一种11维的理论。汤生在95年一月份的一篇文章中做了类似的猜测,但他没有明确指出弦的耦合常数和第11维的关系。威顿和汤生同时指出,10 维中的弦无非是其中1维绕在第11维上的膜。汤生甚至猜想最基本的理论应是膜论,当然这极有可能是错误的猜想。史瓦兹在随后的一篇文章中根据威顿的建议将这个11 维理论叫成M-理论,M 这个字母对史瓦兹来说代表母亲(Mother),后来证实所有的弦理论都能从这个母亲理论导出。这个字母对不同的人来说有不同的含义,对一些人来说它代表神秘 (Mystery),对于另外一些人来说代表膜论(Membrane) , 对于相当多的人来说又代表矩阵 (Matrix)。不同的选择表明了不同爱好和趣味,仁者乐山智者乐水,萝卜青菜各有所爱。总的说来,M-理论沿用至今而且还要用下去的主要原因是,我们只知道它是弦论的强耦合极限, 而对它的动力学知之甚少,更不知道它的基本原理是什么。理论所的弦论专家朱传界说对于M-理论我们象瞎子摸象,每一次只摸到大象的一部份,所以M-理论应当叫做摸论。当然摸没有一个对应的以字母M 打头的英文单词,如果我们想开M-理论的玩笑,我们不妨把它叫作按摩理论,因为按摩的英文是massage。我们研究M-理论的办法很像做按摩,这里按一下,那里按一下。更有人不怀好意地说,M 是威顿第一个字母的倒写。1995年的所有的兴奋到10月份达到高潮。加州大学圣巴巴拉分校理论物理所的泡耳钦斯基 (Joseph Polchinski) 发现弦论中很多膜状的孤子实际上就是他在6年前与他的两个学生发现的所谓D-膜。字母D 的含义是Dirichlet,表示D-膜可以用一种满足狄雷克利边界条件的开弦来描述。施特劳明格用到的三维膜就是一种D-膜。这个发现使得过去难以计算的东西可以用传统的弦论工具来做严格的计算。它的作用在其后的几年中发挥得淋漓尽致。又是威顿第一个系统地研究了D-膜理论,他的这篇重要文章的出现仅比泡耳钦斯基的文章迟了一个礼拜。威顿非常欣赏泡耳钦斯基的贡献,他在于哈佛大学所作的劳布 (Loeb) 演讲中建议将D-膜称为泡耳钦斯基子,很可惜这个浪漫的名称没有流传下来。讲到这里,我们已给读者一个关于M-理论的模糊印象。下面我们将从引力理论和弦论的基本东西谈起,这将是一个非常困难的工作。我们不得不假定读者已有了大学物理的基础,即便如此,一些概念也很难用大学已学到的东西来解释。我希望读者给我时间,也希望读者直接在每个贴子后面提问题,如果一些东西我没有讲清楚。弦论或M-理论还在它发展的“初级阶段”,如果追根究底,有些问题还没有很好的回答。例如这么一个简单的问题:到底什么是弦论,什么是M-理论?如果能吸引那怕是一两个读者自己继续追问这个问题从而最终成为一个弦论专家,我已达到目的。
Q6:比夸克和超弦波更小的物质是不是精元子吗?
比旷课何超贤波更小的物质是不是金原子,这个肯定是金原子的。