Что за статья 1 11. Теория всего

Теория струн. Теория всего

Что за статья 1 11. Теория всего

Как устроена Вселенная? Из чего состоит всё Сущее? Бесконечно ли Пространство? Чтио такое Время? Наступит ли Конец Света? 

Тысячелетиями Человечество искало ответы на эти вопросы. Одна теория сменяла другую, каждая была точнее и сложнее предыдущей, но Истина постоянно ускользала из рук. Всё изменилось, когда появилась она, “Теория Струн”, которая может объяснить буквально ВСЁ.

Что не устраивает в Стандартной Модели?

На деле всё не так просто, Теория струн работает не везде и с большими оговорками, но это не мешает ей вносить большой вклад в развитие физики и её реально можно назвать революционной. Ну и до сих пор не доказано, что она НЕ ВЕРНА, так что возможно всё так и есть.

Однако самое интересное, что как только начинаешь разбираться с теорий, сталкиваешься с такими необычными вещами, как: частицы, движущиеся со скоростью больше света; дополнительные семь измерений; коллайдеры размером с Галактику; пульты для настройки Вселенной; двойники элементарных частиц; квантовая гравитация и многое другое…

Чтобы разобраться в Теории Струн нужно понять – на каком этапе наука находится сейчас. В целом она развивается циклично, фундаментальные теории, объясняющие модель мира, сменяют одна другую – когда одна теория не может объяснить что-то и в то же время другая отлично это объясняет – следует смена. И так далее, и так далее.

Наример, ранее самыми фундаментальными считались тысячи различных веществ – вода, золото, серебро, стекло, глина и т.д. На смену им прило чуть более сотни химических элементов (таблица Менделеева).

Потом обнаружилось, что атомы любых элементов состоят из электронов, протонов и нейтронов. Ну и так далее.

На данный момент есть 17 частиц, которые считаются фундаментальными:

Некоторые являются крипичиками, из которыех состоит всё вокруг.

U и D-кварки образуют протоны и нейтроны, добавляете электроны – и получаются атомы из которых сделаны абсолютно ВСЁ, от неживой до живой природы, от звёзд до вируса…

Глюлны, фотоны и бозоны – переносчики взаимодействий. Перекидываясь ими частицы притягиваются или ооталкиваются в зависимости от заряда и других параметров. Именно так возникают силы, они определяют размеры, форму, стабильность ядер, атомов и молекул.

Бозон Хиггса, кстати, самый бесполезный, но … он позволяет объяснить, откуда у частиц появляется масса.

Можно сказать, что это некая “современная таблица Менделеева” – это состав, ингридиенты, из которых состоит Вселенная.

Зачем нужны другие частицы – пока непонятно :)

Весь этот набор назвают “Стандартной моделью”.

Надо отметить, что в ней все частицы являются точками, не имеющими размеров, их рисуют шариками скорее для красоты. И удобства.

Взаимодействия между частицами описываются “Квантовой теорией поля” и это самая точная, самая фундаментальная, глобальная теория из всех, что есть и она может рассчитать многое. Но уже далеко не всё.

Почему всё настроено именно так?

С помощью Стандартной модели нельзя объяснить, почему массы, заряды, и другие параметры частиц именно такие.

Почему электроны в 1800 раз тяжелее протона?

Почему заряды кварков 1/3 и 2/3?

Почему у нейтрино есть масса – а у глюона нет?

Выглядит всё так, как будто кто-то настроил всё на огромном пульте для Вселенной! Да ещё и так точно, что до сих пор всё ничего не развалилось.

Стандартная модель НИКАК не описывает природу гравитации

Похожее по теме… Чёрные дыры и МультивселенныеЧто такое чёрные дыры с точки зрения современной науки и какое значение имеет их исследование для понимания Вселенной.Гравитацию отлично описывает Общая Теория Относительности, ка следствие искривления пространства и времени.

Почему бы их, теории, не связать? Оказывается, не получится.

Теория относительности и Квантовая теория вообще не совместимы, и во многом даже противоречат друг другу!

Так чтогравитация для стандартной модели – та ещё боль.

Стандартная модель не даёт ответа, что такое тёмная материя?

Ну и что такое “тёмная энергия”?

Почему частиц во Вселенной больше, чем античастиц?

 Теория струн – это дальнейшее развитие, чтобы описать в единых терминах все наблюдаемые явления.

Теория струн

В теории струн элеиентарные частицы, из которых состоит абсолютно всё – это не точечнын объекты, а имеющие кототорую длину. Т.е. “струны”. 

Они могут быть замкнутыми, размкнутыми, размеры из ОЧЕНЬ малы, ничтожны, порядка 10-35 метра, т.е. в сотни квинтиллионов раз меньше электрона

Струны могут колебаться, прчём на строго определённых частотах. И каждой частотет соответствует своя частица. Т.е. если она вибрирует так, то это электрон, иначе -это фотон.

Именно колебательным состоянием струны и определяется масса, заряд и все другие параметры абсолютно всех частиц.

Струны могут сливаться друг с другом, разрываться – поглощение и излучение частиц соответственно. 

Теория Струн ПРЕКРАСНО объясняет гравитацию, точнее – “подружить” Квантовую теорию с Теорией Относительности.

Почему до этого нельзя было так сделать?

Причина – в структуре Пространства и Времени.

В Теории Относительности – оно гладкое и ровное на любых масштабах.

Но Квантовая теория полагает, что в вакууме постоянно возникают и исчезают виртуальные частицы (там же НИЧЕГО нет, правда? Вакуум просто КИШИТ возникающими и исчезающими частицами). И раз у них есть масса и энергия, то они … искривляют это пространство и время на очень маленьких масштабах.

Из-за чего оно становится искривлённым и неровным. Что конечно же ПОЛНОСТЬЮ противоречит Теории Относительности.

На самом деле есть и другая причина.

В квантовой теории поля силы возникают благодаря обмену частицами, а в теории относительности – из-за кривизны Пространства-Времени. 

И если всё объединять, то должна существовать частица – переносчик Гравитации, гравитон, но если рассматривать его как точечный объект (как в стандартной модели), то это фееричный провал:

Раз он крошечный, вокруг него возникает мегасильное гравитационное поле, такое, что оно порождает вторичные гравитоны, те, в свою очередь – другие поля, и так далее, до бесконечности. Такого в природе НЕ НАБЛЮДАЕТСЯ!

Насчёт других частиц ученые как-то разобрались, но вот что делать с гравитонами?

В Теории Струн гравитон имеет какой-то размер, а значит вокруг него есть хоть и сильное гравитационное поле, но всё таки НЕ БЕСКОНЕЧНОЕ.

Поэтому возникновение вторичных гравитонов не носит лавинообразный характер.

И подобное НАБЛЮДАЕТСЯ во Вселенной, т.е. с Гравитацией теория струн справляется просто отлично!

Но что касается темной материи и тёмной энергии – Теория Струн не предлагает готового решения (да-да!).

Но она настолько гибкая, что наверняка сможет и их тоже объяснить. Наверное. Надо только дать время доработать теорию…

Похожее по теме… ГравитацияГоворя простыми словами, гравитация – это притяжение между двумя любыми объектами во вселенной.НО!

Первая версия Теории Струн, разработанная ещё в 1960 годах, значительно отличается от текущей, вроде бы название почти одно и то же, а по сути – многое различно. 

Появилась Теория Суперструн, Суперсимметрия (по сути мир, составленный из фотонов), и частицы, подтверждающие суперсимметрию, должны были бы быть найдены, но их пока НЕТ

Оказалось, что у Теории Струн очень много недостатков… Появилась теория уже не струн, а целых поверхностей и всё стало настолько сложным и запутанным, что…  всё перестало походить на красивую и изящную теорию, объясняющую всё вокруг..

Теория струн ЕЩЁ не сброшена со счетов, но уже не так популярна.

По краткой доказательной базе:

  • Огромный ускоритель с целую Галактику возможно помог бы определить – есть ли струны или нет, т.е. доказательства пока нет.
  • Теоретические выкладки, которые смогли бы что-то объяснить, очень сложны для понимания, что опять приводит к тупику.

Появились конкурирующие теории – квантово-петлевая гравитация (пространство и время не непрерывны, а состоят из дискретных частей, которые определённым обраом связаны дрруг с другом, как петельками).

Или, что элементарные частицы – не самые элементарные, и состоят из Преонов.

Да и всё может быть устроено НАМНОГО ИНАЧЕ.

Источник: https://page.maple4.ru/inoe/stati/interesnoe/4021-teoriya-strun.-teoriya-vsego.html

Что такое теория всего?

Что за статья 1 11. Теория всего

Теория всего – это гипотетическая научная теория, объединяющая описание всех известных физических явлений во Вселенной. Исследователи искали такую ​​модель с момента появления квантовой механики и теории относительности Альберта Эйнштейна. То есть с начала 20-го века.

Каждый из вышеупомянутых столпов современной физики описывает соответствующую область исследований – это самые маленькие и самые массивные вещи в космосе. И делает это с поразительной точностью.

Но и квантовая механика, и теория относительности разводят руками, когда встречаются на границе своих территорий. И застенчиво мнутся с ноги на ногу, не зная что и сказать друг другу. Ведь до сих пор объединяющая их теория так и не была сформулирована учеными.

А некоторые из них даже считают, что ее создание вообще невозможно.

Эйнштейн

Альберт Германович Эйнштейн начал изучать проблему теории всего в 1920-х годах прошлого века. Он никогда до конца, по его же словам, не понимал странные парадоксы квантовой механики. И полагал что математика, описывающая электромагнетизм и гравитацию, две силы, известные в то время, сможет в конце концов объединить их в единую структуру.

«Я хочу знать, как Бог создал этот мир», – заявил однажды Эйнштейн молодому физику по имени Эстер Саламан. Это произошло в 1925 году. «Меня не интересует то или иное явление, спектр того или иного элемента. Я хочу знать Его мысли. Остальное просто детали».

Но поиски Эйнштейна оказались безуспешными. До самого конца своих дней он пытался открыть истину. Но так и ушел, не узнав о чем думает Бог…

Потенциальные кандидаты

В середине 20-го века физики разработали Стандартную модель. Ученые назвали ее «теорией почти всего». Она описывает взаимодействия всех известных субатомных частиц.

А также трех из четырех фундаментальных взаимодействий: электромагнетизма, сильных и слабых ядерных сил. Но гравитация продолжала хихикать за шкафом. Стандартная модель не знала, что с ней делать.

Места в фундаментальном вагоне новой физики для нее не было. Даже на верхней боковой полке возле туалета…

Но отменить или проигнорировать существование гравитации не получалось. И поэтому ученые стали думать раньше. Погрузив свои натруженные руки в густые расчесанные бороды, они придумали теорию, которая также включала и гравитацию. Она стала известна как теория петлевой квантовой гравитации.

А потом другие физики, которых не позвали на вышеописанное мероприятие, придумали еще и теорию струн. Просто из вредности. И заявили, что именно теория струн является основной гипотезой, объясняющей свойства нашего мира.

И именно она – та самая теория всего. О чем она? Теория струн утверждает, что все частицы на самом деле являются одномерными, подобными струнам сущностями. И вибрируют в 11-мерной реальности. И частота этой вибрации определяют свойства этих частиц.

Такие, например, как масса и заряд.

Все это ерунда!

Однако некоторые ученые считают теорию струн интеллектуальным тупиком. Питер Войт, физик-теоретик из Колумбийского университета, неоднократно ругал нехорошими словами своих коллег за то, что они гоняются за иллюзиями.

«Основная проблема в исследованиях по разработке теории струн заключается не в том, что за последние 30 лет прогресс был очень медленным. А в том, что он был отрицательным! И все, что нам удалось узнать – это то, что вся эта лабуда ни черта не работает», – писал Войт в своем блоге.

В своей пользующейся спросом книге «Краткая история времени» (Bantam Books, 1988) физик Стивен Хокинг рассказал о своем желании помочь создать теорию всего. Но позже знаменитый ученый изменил свою позицию.

У него появилось мнение, что теория всего будет недостижима. Потому что человеческое описание реальности будет всегда неполным. Это мнение он высказал на лекции в 2002 году.

Она доступна на веб-сайте, посвященном покойному физику.

Однако этот факт вовсе не огорчил его. А даже вселил в него надежду.

«Теперь я рад, что наш поиск понимания Вселенной никогда не закончится. И мы всегда будем совершать новые открытия!», – заявлял Хокинг. «Без этого мы бы застоялись».

Лучше и не скажешь. Вперед, товарищи! Бороться и искать, как говорится, найти и не сдаваться!

Друзья! Если вам понравилась эта статья, ставьте лайк и подписывайтесь на наш канал! Спасибо!

И заходите на наш сайтЖивой Космос!

Источник: https://zen.yandex.ru/media/alivespace/chto-takoe-teoriia-vsego-5d69492cd4f07a00af60ef34

Расчёт себестоимости в УТ11.1: теория и примеры

Что за статья 1 11. Теория всего
Skip to content

В этой статье рассмотрим теоретические аспекты расчета себестоимости в прикладном решении «Управление торговлей, ред.11», варианты расчета себестоимости товаров и практические примеры расчета в зависимости от выполняемых хозяйственных операций.

Применимость

Статья написана для редакций УТ 11.1/11.2. Если вы используете эти редакции, отлично — весь приведенный материал будет полезен для изучения.

Если Вы работаете со старшими версиями УТ 11, то данный функционал является актуальным при установленной настройке ведения партионного учета версии 2.1 (режим совместимости с УТ 11.2).

Немного теории

В УТ 11.1 существует 3 способа расчёта себестоимости: средняя за месяц (по сути, это средневзвешенная), ФИФО (взвешенная оценка) и ФИФО (скользящая оценка).

Расчёт себестоимости списания, например, при продаже, использовании в производстве и т.п., производится в целом за месяц или по какое-то конкретное число документом «Расчёт себестоимости товаров». Расчёт производится с начала месяца до конца дня из документа «Расчёт себестоимости товаров» непосредственно или из помощника закрытия месяца. Для каждого склада рассчитывается своя себестоимость.

  1. Расчёт себестоимости по средней за месяц производится на конец месяца, и всем списаниям товара в течение месяца присваивается одинаковая себестоимость, расчёт производится по формуле:Себестоимость = (остаток в стоимости на начало месяца + приход по стоимости в течение месяца) / (остаток по количеству на начало месяца + приход по количеству в течение месяца)
  2. Расчёт себестоимости по ФИФО (взвешенная оценка) в УТ 11.0 назывался ФИФО, имеет следующую особенность: все списания в пределах месяца производятся по одной себестоимости. А те особенности, которые были у ФИФО (взвешенная оценка) в УТ 11.0: стоимость всех остатков на начало месяца сворачивалась до 1 партии, все поступления конкретного товара в течение 1 дня сворачивались при расчёте до 1 партии даже в случае поступления от разных поставщиков – в редакции УТ 11.1 отменены. Единственная оставшаяся особенность – списание всех партий в пределах месяца производится по средней стоимости списываемого товара, а ФИФО определяет только стоимость остатка.

    При расчёте себестоимости по методу ФИФО (взвешенная оценка):

    Себестоимость любой партии за месяц = (остаток в стоимости на начало месяца + приход по стоимости в течение месяца – стоимость остатка) / (остаток по количеству на начало месяца + приход по количеству в течение месяца – количество остатка на конец месяца).

    Под стоимостью остатка подразумевается стоимость последних поступивших партий с количеством, соответствующим количественному остатку (например, если остаток на конец месяца 25 шт., а последние партии в порядке их поступления: 10 шт. – на сумму 100 руб., 10 шт. – на сумму 110 руб., 10 шт. – на сумму 115 руб.

    , то остаток стоимости для остатка в 25 шт. составит 115 руб. + 110 руб. + 100 руб. * 5 / 10 = 275 руб.).

    Примечание: иногда говорят, что расчёт по средней за месяц или по ФИФО (взвешенная оценка) – это расчёт по методике РАУЗ. Хотя это не совсем точное утверждение.

  3. Расчёт себестоимости по ФИФО (скользящая оценка) – этот метод был в УТ 9.2, УТ 10.3 и назывался в них ФИФО, но его не было в УТ 11.0.

    При расчёте себестоимости считает, что первые поступившие партии выбывают также первыми, т.е. каждый расход товаров – это расход наиболее давно поступивших товаров этой номенклатурной позиции.

    Примечание: результат расчёта себестоимости удобно смотреть из отчёта «Анализ себестоимости товаров» и из расшифровок этого отчёта.

    Примечание 2: в редакции УТ 11.1 вне зависимости от используемого способа расчета себестоимости ведётся учёт партий, поэтому в любой момент можно переключиться на другой способ расчёта себестоимости.

Варианты расчета себестоимости

В системе УТ 11.1 есть 2 варианта расчёта себестоимости: предварительная и фактическая. Предварительный вариант используется для предварительного расчета в течение месяца и может выполняться по регламенту, например, каждые 2 часа, или в нагруженных системах в период наименьшей загрузки – в обеденное время и ночью.

При выборе предварительного варианта расчёта всегда используется только способ расчёта «средняя за месяц», при фактическом – есть возможность выбора любого из 3 ранее указанных способов. При предварительном варианте расчета себестоимости не учитываются транспортно-заготовительные расходы и при расчёте конфигурация «создаёт на момент расчёта все недостающие документы передачи».

Вариант предварительного расчёта себестоимости показывает приближенную оценку себестоимости, но этот вариант работает значительно быстрее окончательного и соответственно не приводит к долговременной блокировке данных информационной базы.

Примечание: результат предварительного варианта расчета следует смотреть только в группе отчётов «Валовая прибыль …» и в отчёте «Доходы и расходы», данные остальных отчётов не будут корректны.

Операция Покупка – продажа

Расчёт себестоимости для большей наглядности будет производиться для остатка товара.

Пример №1: Склад №1, Товар А, один поставщик (пусть ООО «Импекс»).

Источник: https://xn----1-bedvffifm4g.xn--p1ai/ut11/ut11-fast-start/article08/

Что такое теория струн? Простой обзор

Что за статья 1 11. Теория всего

Теория струн гласит, что неделимые субатомные частицы состоят из крошечных маленьких струн, вибрирующих по определенной схеме. Каждый колебательный паттерн соответствует разным частицам.

Электрон – это не что иное, как струна, вибрирующая по одному шаблону, а протон – это струна, вибрирующая по другому шаблону.

Это просто математическая концепция, нет никаких экспериментальных доказательств теории струн.

В природе существуют четыре фундаментальные силы: гравитация, электромагнетизм и слабые и сильные ядерные силы. Одна из главных целей физиков – разработать теорию, которая может описать все эти силы.

За последние 6 десятилетий, пытаясь объединить все силы, физики-теоретики выдвинули много разных интересных идей и новых теорий. Одна из самых многообещающих из этих теорий – теория струн.

Теория струн в настоящее время стала самой противоречивой концепцией в физике, целью которой является объединение двух столпов физики 20-го века: теории относительности Эйнштейна и квантовой механики. Проще говоря, это всеобъемлющая структура, которая может объяснить всю физическую реальность (если она доказана).

Основная идея теории струн

Выбери что-нибудь вокруг себя. Допустим, вы взяли яблоко со стола. Из чего сделано яблоко? Ну, чтобы ответить на этот вопрос, вам нужно заглянуть в него.

Если вы продолжите увеличивать его, рано или поздно вы начнете видеть молекулы. Но это не конец истории, если вы еще больше увеличите их и сделаете их достаточно большими, вы начнете видеть атомы.

Атомы не являются концом истории, потому что, если вы увеличите масштаб, вы увидите электроны и ядра. Ядро само состоит из протонов и нейтронов. Если вы возьмете одну из этих частиц (скажем, нейтрон) и увеличите ее, вы найдете еще больше крошечных частиц внутри, называемых кварками.

Теперь это то, где традиционная идея останавливается и теория струн приходит, предполагая, что внутри этих крошечных частиц есть что-то еще.

Обычная идея гласит, что внутри кварков нет ничего, но теория струн гласит, что вы найдете крошечную нитку, похожую на струну. Они похожи на струну на скрипке: когда вы отрываете струну, она вибрирует и создает небольшую музыкальную ноту.

Иллюстрация струны

Однако крошечные струны в теории струн не дают музыкальных нот. Вместо этого, когда они вибрируют, они сами производят частицы. Каждый тип вибрации соответствует различным частицам.

Следовательно, кварк – это не что иное, как струна, вибрирующая по одной схеме, а электрон – это не что иное, как струна, вибрирующая по другой схеме. Так что, если вы соберете все эти частицы обратно вместе, яблоко будет не чем иным, как связкой вибраций в струнах.

Если теория струн верна (она все еще не доказана), все вещи во вселенной – не что иное, как танцующая вибрирующая космическая симфония струн.

1. Дополнительное измерение

На данный момент теория струн является простой идеей. Нет прямых экспериментальных доказательств того, что это правильное описание природы.

Теория струн требует от нас принять существование дополнительного измерения во вселенной. В настоящее время мы живем в трех пространственных измерениях, но теория струн требует более шести высоких измерений в дополнение к четырем общим измерениям (3D + время), чтобы иметь смысл.

2. Суперсимметрия

Во Вселенной существует два основных класса элементарных частиц: бозоны и фермионы. Теория струн предсказывает, что между этими двумя частицами существует связь, называемая суперсимметрией, при которой для каждого фермиона должен существовать бозон, и наоборот.

Принцип суперсимметрии был открыт вне теории струн. Однако его включение в теорию струн позволяет определенному члену в уравнениях вычеркнуть и придать смысл. Без этого принципа уравнения теории струн приводят к физическим несоответствиям, таким как воображаемые уровни энергии и бесконечные значения.

Другими словами, объединение идеи суперсимметрии с теорией струн дает лучшую теорию, теорию суперструн.

Физики надеются, что эксперименты с ускорителями частиц и астрономические наблюдения позволят выявить несколько суперсимметричных частиц, что обеспечит поддержку теоретических основ теории струн.

3. Объединение сил

Современная физика имеет два совершенно разных закона: общая теория относительности и квантовая механика. Относительность изучает большие объекты в масштабе планет, галактик и вселенной, в то время как квантовая механика имеет тенденцию изучать крошечные объекты в природе на самых маленьких масштабах энергетических уровней атомов и субатомных частиц.

Не совсем понятно, как гравитация влияет на мельчайшие частицы. Теории, которые стремятся описать гравитацию в соответствии с принципами квантовой механики, называются теориями квантовой гравитации, и одной из наиболее многообещающих из всех таких теорий является теория струн.

4. Открытые и закрытые струны

5 фундаментальных взаимодействий струны типа I

Струны в теории струн имеют две формы: открытые и закрытые струны. Две открытые струны могут соединяться с обоих концов, образуя закрытую струну. Или несколько открытых струн могут присоединиться к одному концу, чтобы сформировать новую открытую струну.

Такие струны, известные как струны типа I, могут проходить через 5 основных типов взаимодействий. Эти взаимодействия зависят от способности струны соединять и разделять концы концов.

Ученые считают, что у замкнутых струн есть особые атрибуты, которые могут описывать гравитацию в квантовой механике.

Считается, что характерная шкала длины струн составляет порядка 10 -35 метров, или длины Планка. Это масштаб, при котором эффекты квантовой гравитации становятся значительными.

5. М-Теория

Связь между M-теорией, теориями суперструн и 11D супергравитацией | Wikimedia

Со временем ученые придумали пять различных версий теории суперструн: Тип I, Тип IIA, Тип IIIB и две версии теории гетеротических струн.

Однако в 1995 году американский физик-теоретик Эдвард Виттен объединил все пять теорий в одну 11-мерную теорию, называемую М-теорией. Это может обеспечить основу для построения единой теории всех фундаментальных сил во Вселенной.

Кто открыл теорию струн?

Теория струн взята из теории S-матриц , исследовательской программы, начатой ​​Вернером Гейзенбергом в 1943 году. Целью этой программы было заменить локальную квантовую теорию поля как основной принцип физики элементарных частиц.

Ускорители частиц 1950-х и 60-х годов в изобилии производили адроны. Физики изобрели множество различных моделей для описания структуры спинов и масс этих сильно взаимодействующих частиц (состоящих из кварков).

Итальянский физик-теоретик Габриэле Венециано сыграл главную роль в разработке этих ранних моделей. Он сформулировал основы теории струн в 1968 году, когда обнаружил, что крошечные струны могут описывать взаимодействия адронов.

Он также опубликовал статью в 1991 году, в которой описывается, как инфляционная космологическая модель может быть получена из теории струн.

Сегодня, благодаря совместным усилиям многих исследователей, теория струн превратилась в широкую и разнообразную тему, связанную с чистой математикой, космологией, физикой конденсированного состояния и квантовой гравитацией.

Является ли теория струн теорией всего?

Ну, быстрый ответ – нет.

Теория Всего – это гипотетическая основа физики, которая полностью описывает и связывает воедино все физические аспекты вселенной. Найти такую ​​теорию – главная мечта физиков-теоретиков.

Для достижения этой цели теория струн стала многообещающим кандидатом в Теорию Всего. До сих пор он успешно объяснил многие сложные явления, в том числе черные дыры , которые требуют как квантовой механики, так и общей теории относительности для их изучения.

Согласно теории струн, все четыре фундаментальные силы когда-то были единой фундаментальной силой в начале вселенной – через 10–43 секунды после Большого взрыва.

Это также дало новые идеи в отношении кварк-глюонной плазмы и дал много результатов, некоторые из которых могут показаться непонятными или абсурдными. Например, теория струн допускает около 10500 вселенных или обширную мультивселенную. Это одна из причин, она столкнулась с многочисленными неудачами в прошлом.

Почему теория струн важна?

Хотя теория струн до сих пор не дала каких-либо проверяемых экспериментальных предсказаний, математика в теории струн сработала. И именно поэтому это чрезвычайно полезно.

За последние несколько десятилетий теория струн предложила несколько убедительных и достоверных решений.

В нем есть

  • вдохновил всю область исследований суперсимметрии,
  • помог нам понять энтропию черной дыры,
  • вдохновили новые подходы к традиционным вычислениям в квантовой теории поля.

Исследователи также установили связь между рамками квантовой теории поля и теории струн, которая называется AdS / CFT-соответствием.

Так что, может быть, история теории струн – это не теория всего, но, конечно, это не отдельная совокупность исследований, проводимых в каком-то неясном уголке науки. Вместо этого он может указать нам правильное направление и помочь нам открыть новые аспекты квантового мира и немного прекрасной математики.

Мы еще не знаем, какова истинная природа реальности, но мы будем продолжать копать, пока не узнаем.

Источник: https://new-science.ru/chto-takoe-teoriya-strun-prostoj-obzor/

Эволюция теории струн до М-теории

Что за статья 1 11. Теория всего

Доброго времени суток, уважаемое хабрасообщество. После моего долгого отсутствия я решил вновь взяться за перо клавиатуру. Сегодня мы попробуем проследить эволюцию теории струн до М-теории, и найти ответы на вопросы: что подтолкнуло ученых к развитию данной теории, с какими проблемами им пришлось столкнуться, и над чем сейчас ломают головы лучшие умы человечества.

Теория суперструн

В 1971 году была создана модифицированная теория струн под названием «теория суперструн».

Для понимания модификаций попробуем разобраться с такой характеристикой, как спин.

Имеется распространенный вариант объяснения сути спина «на пальцах»: спин — это количество оборотов вокруг своей оси, которые надо сделать частице, чтобы выглядеть так же, как вначале.

Для спинов в пределах единицы все вроде понятно (любому предмету неправильной формы можно приписать «спин», равный единице), а для попытки представить себе форму объекта, который надо прокрутить вокруг оси дважды, чтобы он выглядел так же, как вначале, можно посмотреть на иллюстрацию справа. На ней изображен четырёхтактный двигатель, который возвращается в исходное состояние при повороте коленчатого вала на 720°, что является неким аналогом полуцелого спина.

На данный момент считается, что элементарные частицы могут иметь только полуцелый или целочисленный спины. Бозонами называются те частицы, которые имеют целочисленный спин. Фермионы — частицы, у которых спин полуцелый.

Исходя из этого, первая версия теории струн описывала только бозоны, из-за чего она также называлась как «бозонная теория струн».

Теория суперструн же включала и фермионы — при таком подходе проблема наличия тахионов, как и множество других противоречий в теории разрешались!

Но не обошлось без новых проблем. В теории суперструн получалось, что для каждого бозона должен существовать соответствующий фермион, то есть между бозонами и фермионами должна существовать определённая симметрия. Такой вид симметрии предсказывался и раньше — под названием «суперсимметрия».

Но экспериментально существование суперсимметричных фермионов не было подтверждено. Объяснялось это тем, что по расчётам, суперсимметричные фермионы должны обладать огромной для микромира массой, и потому в обычных условиях их не получить.

Для того, чтобы зарегистрировать их, нужны огромные энергии, которые достигаются при столкновении лёгких частиц на почти световых скоростях.

Суперсимметричные фермионы и сейчас пытаются зарегистрировать в экспериментах на Большом адронном коллайдере, но пока безуспешно.

Многомерная Вселенная

В то же время уравнения теории суперструн никак не хотели согласовываться с квантовой теорией, выдавая в результате отрицательные или бо́льше единицы вероятности. Чтобы были понятны предпосылки дальнейшего развития теории, совершим небольшой экскурс в историю.

В далёком 1919 году немецкий математик Калуца прислал Эйнштейну письмо, где изложил свою теорию в которой делал допущение, что на самом деле Вселенная может быть четырёхмерной в пространстве, и в доказательство своих слов приводил свои расчёты, из которых получалось, что при таком условии ОТО замечательно согласовывается с теорией электромагнитного поля Максвелла, чего невозможно достичь в обычной трехмерной Вселенной. Современники высмеяли теорию, вскоре и Эйнштейн, изначально заинтересовавшийся теорией, разочаровался в ней. В 1926 году физик Оскар Клейн тоже заинтересовался работами Калуцы и усовершенствовал его модель. По Клейну получалось, что дополнительное измерение действительно может существовать, но оно находится в «свёрнутом» и зацикленном на самом себе виде. Причём свернуто четвёртое измерение очень туго — до размеров элементарных частиц, поэтому мы его и не замечаем. Теория получила название пятимерного мира Калуцы — Клейна (четыре измерения в пространстве + время), но и она пробыла в забвении вплоть до 80-х годов 20 века. Ученые в попытке объяснить несоответствия теории струн с квантовой механикой выдвинули предположение, что проблемы в расчётах были из-за того, что струны в нашей теории могут колебаться всего лишь в трёх направлениях, которыми располагает наша Вселенная. Вот если бы струны могли бы колебаться в четырёх измерениях…

Расчёты показали, что и в этом случае проблемы остаются, но зато число противоречий в уравнениях уменьшаются. Исследователи продолжали увеличивать число измерений, пока не ввели целых 9 измерений в пространстве, при которых, наконец-то, теория суперструн сошлась с квантовой механикой и ОТО. Этот момент вошел в историю как «первая революция в теории струн». Именно с этого момента начали раздаваться возгласы, что на самом деле мы живём в десятимерной Вселенной — одно измерение во времени, три знакомых нам измерения развернуты до космических размеров, а остальные шесть свернуты в микроскопических масштабах и потому незаметны.

С практической точки зрения ни подтвердить, ни опровергнуть экспериментально это на данный момент невозможно, так как речь идёт о таких малых масштабах струн и свернутых измерений, которые недоступны для фиксации современной аппаратурой.

При дальнейших разработках ученым удалось в теории установить общий вид шести свернутых измерений, при которых наш мир оставался таким, какой он есть. Этот вид соответствует математическим объектам из группы под названием «многообразия Калаби-Яу» (на илл. справа).

Но каких-то многообещающих следствий это не принесло, хотя общий вид этих объектов и вычислили, но точный вид, как оказалось, нельзя установить без эксперимента.

А без нахождения точного вида пространства Калаби-Яу нашей Вселенной вся теория суперструн сводилась по сути в гадание на кофейной гуще.

Впрочем, работы продолжались, и постепенно ученым удалось вычленить из общей массы гипотез пять более-менее правдоподобных теорий, которые могли бы описать нашу Вселенную. Это 5 известных суперструнных теорий, при этом все они ра́вно претендовали на звание единственно верной и при этом выглядели несовместимыми между собой, что вызывало у ученых сильную обеспокоенность.

М-теория

Лишь в середине девяностых годов прошлого века произошла так называемая «вторая революция в теории струн». Эдвард Виттен выдвинул гипотезу, что различные суперструнные теории представляют собой различные предельные случаи неразработанной пока 11-мерной М-теории.

Введение ещё одного измерения в целом не нарушает связь квантовой теории и ОТО, и более того — снимает очень многие накопившиеся проблемы в теории суперструн.

В том числе успешно скрещивает все пять суперструнных теорий в одну-единственную M-теорию, которая на сегодня является без преувеличения высшим достижением физиков в деле познания Вселенной.

Согласно M-теории получается, что основа Вселенной — не только одномерные струны. Могут существовать и двухмерные аналоги струн — мембраны, и трёхмерные, и четырёхмерные… Эти конструкции были названы бранами (струна — 1-брана, мембрана — 2-брана, и так далее).

М-теория оперирует двумерными и пятимерными бранами, но даже базовая теория бран на данный момент все ещё находится в разработке. Существование бран экспериментально не подтверждено — на данном этапе развития теории считается, что браны принципиально ненаблюдаемы.

При всем при этом М-теория при низких энергиях аппроксимируется супергравитацией в одиннадцати измерениях. Связь с гравитацией делает М-теорию претендентом на то, чтобы стать связующей теорией между всеми фундаментальных взаимодействий во Вселенной, или другими словами — «Единой теорией всего».

Однако, проблема с конечным видом пространства Калаби-Яу в М-теории всё ещё остается нерешенной — на макроскопических масштабах теория должна сводиться к известной и очень хорошо проверенной физике элементарных частиц.

Но, как выясняется, способов такого сведения существует по меньшей мере 10100, а то и 10500, а то и вовсе бесконечность.

При этом каждая из получившихся четырёхмерных теорий описывает свой собственный мир, который может быть похож на реальность, а может и принципиально отличаться от неё.

Всё это из-за того, что свойства частиц считаются способом колебания струн, а возможные способы колебания струн зависят от точной геометрии дополнительных измерений. Существующим приближенным уравнениям удовлетворяет огромное количество разных геометрий. То есть эти уравнения были бы справедливы не только в нашем мире, но и в огромном количестве других миров, а возможно — в любом мире. Будь эти приближенные уравнения окончательными, теорию можно было бы признать нефальсифицируемой по Попперу, то есть ненаучной теорией. А так — нахождение точных уравнений, возможно, всё ещё расставит по своим местам. В данный момент развитие М-теории осложняется еще и тем, что уравнения её описывающие настолько сложны, что ученые большей частью оперируют только их приближёнными формами, что не ведёт к повышению точности результатов. Более того, часто складывается такая ситуация, что для решения этих уравнений даже соответствующих математических методов не создано, что также создает существенные проблемы. В последнее время там где физика упирается в тупик, на самом деле часто в тупик упирается именно математика. Некоторые ученые говорят, что заметное развитие М-теория получит, только если случится «математический прорыв». Теория струн и, в частности, М-теория, сегодня является одним из самых динамично развивающихся направлений современной физики. И хотя часть ученых из-за фундаментальных проблем довольно скептически относится к тому, что данная теория в конце концов приведет к физической теории, описывающей наш реальный мир. Существенная часть исследователей не оставляет своих надежд и верит, что в один прекрасный день М-теория таки оформится в элегантную и математически изящную Единую теорию всего.

Надеюсь, что данная статья не оставила Вас равнодушными, и буду очень рад если Вы решите, что не зря потратили время за чтением.

  • физика
  • м-теория
  • теория струн
  • теория суперструн

Хабы:

Источник: https://habr.com/ru/post/490974/

Водителю
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: