Υπερχορδές, κοσμικές χορδές και υπερσυμμετρία

[Astral-Force]

αστρόφιλοι καλησπέρα. παρακολουθώντας την εκπομπή των κ. Δανέζη και Θεοδοσίου "το σύμπαν που αγάπησα" έγινε ξεκάθαρη αναφορά στη διάκριση χορδών σε 2 είδη: τις κοσμικές χορδές και τις υπερχορδές. οι δευτερες αναφέρονται στο κβαντικό επίπεδο. οσον αφορά όμως τις πρώτες αυτό που δεν μπόρεσα να αντιληφθώ είναι περι τίνος ακριβώς πρόκειται? τι ειναι μια "κοσμική χορδή" ? μήπως με άλλα λόγια μια "διογκωμένη" υπερχορδή που καλύπτει όλο το σύμπαν? έχει δηλαδή σχλεση μ αυτό που λέμε "βράνη"? δεύτερον θα ήθελα αν κάποιος γνωρίζει κατι περισσότερο για τα σωματίδια s και την υπερσυμμετρία να αναφέρει κάποιες πληροφορίες (πρόκειται για τα λεγόμενα "εικονικά σωματίδια" ή κάτι άλλο?)

[ΛΕΩΝΙΔΑΣ ΞΗΡΟΣ]

μακαρι να ήξερα να σου απαντήσω...εχω μαύρα μεσάνυχτα...δεν έχω ασχοληθεί με το θέμα...

[tomhel]

Και εγω δεν ξερω ακριβως να σου απαντησω , απλα θα σου πω οτι πολυ πριν διαβασω για την θεωρια των χορδων , ακραδαντα πιστευα οτι ο κοσμος δεν ειναι απλα 'υλικα' φτιαγμενος αλλα 'ενεργειακα'...Για εμενα η ενεργεια ειναι το κλειδι και οχι η υλη...Γιαυτο η θεωρια των χορδων νομιζω πως ειναι η ανακαλυψη των αιωνων ( πρεπει να βρω τον χρονο να κατσω να την διαβασω....)

Ισως καποιος φιλος να μπορεσει να μας το εξηγησει , μιας και η απορια σου αυτη με αφορα και εμενα...

[stemi]

Χωρίς να έχω εμβαθύνει θα προσπαθήσω να πω μερικά πράγματα για τις κοσμικές χορδές μετά από ανάγνωση κάποιου άρθρου.

Οι κοσμικές χορδές ήταν δημοφιλείς τη δεκαετία του 80, παρατήθηκαν το 90 και τώρα εκ νέου η ιδέα των υπέρπυκνων ινών από ύλη ξαναέρχεται στο προσκήνιο.

Είναι μια θεωρία αλλά υπάρχουν και μερικές παρατηρήσεις που ίσως αποδεικνύουν την ύπαρξή τους. Είναι λεπτές, απίστευτα πυκνές και δημιουργήθηκαν κατά τη διάρκεια της διαστολή (τα πρώτα msec μετά το Big Bang), όπως ακριβώς τις ρωγμές που παρουσιάζονται στον πάγο όταν το νερό αλλάζει φάση από υγρό σε στερεό. Γραμμές από προϊστορικό υλικό παγιδεύτηκαν για πάντα μεταξύ διαφορετικών περιοχών που υπέστησαν την μεταβολή φάσης κατά τον πληθωρισμό.

Παρότι είναι λεπτότερες από υποατομικά σωματίδια, είναι στην ουσία χωρίς όρια στο μήκος, τεντωμένες σαν γιγάντια σπαγγέτι σ’ όλο το σύμπαν. Η γραμμική τους πυκνότητα είναι τεράστια (1 εκατομμύριο megatons ανά cm). Ακόμα και αν συμπτύξουμε 1 εκατομμύριο αστέρες νετρονίων στο μέγεθος ενός ηλεκτρονίου δεν θα φτάσουμε σε τέτοιες τιμές. Είναι μακριές μια καμπυλωμένες με κυματισμούς και κινούνται με ταχύτητες σημαντικού κλάσματος της ταχύτητας του φωτός.

Λόγω της τεράστιας μάζας τους έχουν τεράστιες βαρυτικές επιδράσεις στο περιβάλλον τους. Έτσι το φως που περνάει δίπλα καμπυλώνεται συμμετρικά δημιουργώντας 2 ακριβή αντίγραφα το ένα δίπλα στο άλλο (διαφορετικά στους βαρυτικούς φακούς από γαλαξίες έχουμε 3 εικόνες του αντικειμένου γιατί κάποιο φως ταξιδεύει και μέσα από το γαλαξία που παίζει το ρόλο του φακού). Επίσης διαφορά υπάρχει και στον τρόπο καμπύλωσης του φωτός. Στους γαλαξίες το φως καμπυλώνεται λιγότερο μακρύτερα από τον γαλαξία και περισσότερο κοντά του, ενώ στις χορδές το φως καμπυλώνεται ομοιόμορφα ανεξαρτήτως απόστασης.

Εδώ βρίσκονται και οι πρώτες παρατηρήσεις. Πρόσφατα παρατηρήθηκαν δύο όμοιες εικόνες ενός γαλαξία (CSL-1) στον αστερισμό Corvus. Έχουν το ίδιο redsift (0,46) και το φάσμα τους είναι όμοιο κατά 99,96%. Ή πρόκειται για τυχαία ευθυγράμμιση 2 γαλαξιών ή 1η παρατήρηση φακού από κοσμική χορδή. Δεν αρκεί όμως αυτό, όντως μπορεί να είναι τυχαίο. Χρειάζονται περισσότερες παρατηρήσεις.

Προσομοιώσει από Η/Υ υπολογίζουν ότι οι κοσμικές χορδές απέχουν η μία από την άλλη 325 εκ. έτη φωτός.

Έρευνες γίνονται και στην ΚΑΜ όπου και εκεί θεωρίες υπολογίζουν πως θα την επηρέαζαν.

Επίσης λόγω της μεγάλης τους ταχύτητας θα στέλνουν και βαρυτικά κύματα. Πιστεύεται ότι το παρατηρητήριο βαρυτικών κυμάτων LIGO στις ΗΠΑ ίσως μπορέσει να ανιχνεύσει τέτοια κύματα ενώ το LISA που θα εκτοξευθεί την επόμενη δεκαετία θα έχει μεγαλύτερη ευεσθησία.

[stemi]

Δύκτιο κοσμιθκών χορδών από προσομοίωση

[nemea]

Απλό αλλά όχι απλοϊκό βιβλίο μεταφρασμένο στα ελληνικά.:

 

Το κομψό σύμπαν

ΜΠΡΑΙΑΝ ΓΚΡΙΝ

 

Εκδόσεις: ΩΚΕΑΝΙΔΑ

[nemea]

Όχι μόνο κατανοείς τη θεωρία των χορδών, αλλά και τη θεωρία της σχετικότητας και την κβαντομηχανική.

 

(Λόγω υποχρεώσεων προσπαθώ να το τελειώσω εδώ και 1 χρόνο)

[stemi]

Είσαι σίγουρος ότι το βιβλίο αναφέρεται και στις κοσμικές χορδές;

[nemea]

Ναι.

Οι χορδές μπορούνα να έχουν απόστευτα μεγάλα μεγέθη.

[Astral-Force]

παιδια ευχαριστω για τις απαντησεις σας. παντως ο κοσμος των χορδων και της θεωριας Μ ειναι σιγουρα κατι πιο προχωρημενο απο την αστρονομια και την κοσμολογια αλλα και αρρηκτα δεμενος με αυτες. η ιδεες και συνεπειες που θα συνεπαγεται η αποδειξη της υπαρξης τους θα αγγιζουν τα ορια της τρελας αφου θα μιλαμε για συμπαν 11 διαστασεων

[Heal]

Αν και δε γνωρίζω πολύ καλά το συγκεκριμένο πεδίο άλλο πράγμα οι κοσμικές χορδές και άλλο οι υπερχορδές και η υπερσυμμετρία.

 

Οι κοσμικές χορδές είναι το αποτέλεσμα του σπασίματος της συμμετρίας που έδωσε την φάση του πληθωρισμού και πρόκειται για περιοχές υψηλότερης ενέργειας, όπου λόγω της βαρυτικής έλξης δίνουν στην μεγάλη κλιμακα την ιδιότυπη δομή του Σύμπαντος όπως φαίνεται στην εικόνα.

 

Oι υπερχορδές είναι το θεμελιώδες αντικείμενο μιας θεωριας (supersting theory- θεωρία υπερχορδών) που προσπαθεί να περιγράψει από κοινού την βαρύτητα και τις υπόλοιπες δυνάμεις του Σύμπαντος, με βασική ιδέα ότι βρισκόμαστε σε ένα σύμπαν πολλών διαστάσεων και τα διάφορα σωματίδια είναι αποτέλεσμα των αναπάλσεων των υπερχορδών.

 

Η υπερσυμμετρία έχει επίσης να κάνει με τα στοιχειώδη σωματίδια, και η βασική της ιδέα είναι ότι κάθε σωματίδιο, μποζόνιο ή φερμιόνιο έχει ένα "υπερ-σύντροφο" στη μορφή φερμιονίου ή μποζονίου αντίστοιχα. Η θεωρία αυτή απαντά με επιτυχία στο πρόβλημα της ιεραρχίας -όπου οι θεωρητικές τιμές για κάποιες σταθερές αλληλεπίδρασης είναι πολύ μεγαλύτερες από τις πειραματικές τους τιμές.

[xmavidis]

Πάντως πρόσφατα έχει αναπτυχθεί μια νέα θεωρία, η Κβαντική Βαρύτητα Βρόχων που λειτουργεί σε 4 διαστάσεις και θεωρείτε η αντίπαλος της θεωρίας των χορδών.

 

Είναι δύσκολο να αποδειχθούν αυτές οι θεωρίες. Για τη ΚΒΒ υπάρχει κάποια δοκιμασία, αν επαληθευθούν οι προβλέψεις θα είναι στα υπέρ της θεωρίας.

Αυτό θεωρώ ότι είναι το μειονέκτημα της θεωρίας των χορδών.

[Anyone_anywhere]

Η γραμμική τους πυκνότητα είναι τεράστια (1 εκατομμύριο megatons ανά cm). Ακόμα και αν συμπτύξουμε 1 εκατομμύριο αστέρες νετρονίων στο μέγεθος ενός ηλεκτρονίου δεν θα φτάσουμε σε τέτοιες τιμές.

αυτο ειναι standard λαθος. Ηδη καθε αστερας νετρονίων ειναι υπερπυκνος

και σιγουρα πανω απο 1 megaton/cm^3

 

Απο wikipedia:

Thus, neutron stars have densities of 8 x 10^13 to 2 x 10^15 g/cm³,

δηλαδή οπως βλέπεις γύρω στις 2000 μεγατόνους αν cm^3

[stemi]

Η γραμμική τους πυκνότητα είναι τεράστια (1 εκατομμύριο megatons ανά cm). Ακόμα και αν συμπτύξουμε 1 εκατομμύριο αστέρες νετρονίων στο μέγεθος ενός ηλεκτρονίου δεν θα φτάσουμε σε τέτοιες τιμές.

αυτο ειναι standard λαθος. Ηδη καθε αστερας νετρονίων ειναι υπερπυκνος

και σιγουρα πανω απο 1 megaton/cm^3

 

Απο wikipedia:

Thus, neutron stars have densities of 8 x 10^13 to 2 x 10^15 g/cm³,

δηλαδή οπως βλέπεις γύρω στις 2000 μεγατόνους αν cm^3

 

Ναι έχω λάθος. Αλλά το λάθος δεν είναι εκεί που λες! Απλά αντι να συμπτύξουμε 1 εκατομμύριο αστέρες νετρονίων στο μέγεθος ενός ηλεκτρονίου χρειαζόμαστε 1 δις αστέρες νετρονίων Κατά τα άλλα σωστά.

 

Δες την παράθεση από: http://www.americanscientist.org/template/AssetDetail/assetid/14722/page/4;jsessionid=aaa5LVF0

The cores of these strings are tiny indeed, no more than about 10–30 centimeter across, but their mass reaches incredibly high values, on the order of 10 million billion tons per centimeter. For comparison, recall that neutron stars are among the densest compact objects we know of. These are objects with approximately the mass of our sun, but with a radius of only 10 kilometers: their mass density is thus around 10^9 tons per cubic centimeter. Even if we squeezed one billion neutron stars into the size of an electron, we would still hardly reach the matter-energy density characteristic of grand unified cosmic strings!

[quendi]

Παραθέτω τον παρακάτω σύνδεσμο, πρόκειται για ένα αρκετά περιληπτικό, θα έλεγα, άρθρο της θεωρίας χορδών.

 

Θεωρία Χορδών