[TBBT] SHELDON就是在搞這個 大家看的懂嗎?
※ [本文轉錄自 Gossiping 看板]
作者: Lindemann (該閉關了>_<) 看板: Gossiping
標題: Re: [問卦] 有沒有宇宙黑物質的八掛
時間: Wed Mar 3 15:58:16 2010
※ 引述《aragornwill (ichiro)》之銘言:
: ※ 引述《eitherevo (Mr. 躺平)》之銘言:
: : 剛才看一個節目
: : 想說什麼 宇宙中 80% 遍佈著黑物質
: : 又說 我們所能體會到的 是 正物質
: : 有四種力 重力 電磁力 核力 反核力
: : 可是黑暗物質 中存在著更多無法探查到的力
: : 更說 其實宇宙應該是有11維度空間的
以下是弦論的幾種模型(我只學過第一種最簡單的26維玻色弦)
http://en.wikipedia.org/wiki/Nambu-Goto_action
http://en.wikipedia.org/wiki/Polyakov_action
10維的費米弦需要用到複雜的李群和數論和超對稱去推出來,
http://en.wikipedia.org/wiki/M-theory
我記得這是弦論的教皇Edward Witten還有很多物理家利用楊振寧的理論和對稱性建立的
http://en.wikipedia.org/wiki/Superstring_theory
1.Bosonic 26 Only bosons, no fermions means only forces, no matter,
with both open and closed strings; major flaw:
a particle with imaginary mass, called the tachyon
2.I 10 Supersymmetry between forces and matter, with both open and closed
strings, no tachyon, group symmetry is SO(32)
3.IIA 10 Supersymmetry between forces and matter, with closed strings only, no
tachyon, massless fermions spin both ways (nonchiral)
4.IIB 10 Supersymmetry between forces and matter, with closed strings only, no
tachyon, massless fermions only spin one way (chiral)
5.HO 10 Supersymmetry between forces and matter, with closed strings only, no
tachyon, heterotic, meaning right moving and left moving strings differ,
group symmetry is SO(32)
6.HE 10 Supersymmetry between forces and matter, with closed strings only, no
tachyon, heterotic, meaning right moving and left moving strings differ,
group symmetry is E8×E8
這種維度說實在的,我也不是真正懂,只知道這是ㄧ種假設
因為空間捲曲這樣子就可以解釋為何現在重力如此微弱
這是非常非常難的數學必須去學很高深的微分幾何 Calabi-Yau流形
http://en.wikipedia.org/wiki/Calabi-Yau_space
因為弦所處的空間就是Calabi-Yau空間
http://en.wikipedia.org/wiki/Superstring_theory
Our physical space is observed to have only three large dimensions and—taken
together with duration as the fourth dimension—a physical theory must take
this into account. However, nothing prevents a theory from including more
than 4 dimensions. In the case of string theory, consistency requires
spacetime to have 10 (3+1+6) dimensions. The conflict between observation and
theory is resolved by making the unobserved dimensions compactified.
Our minds have difficulty visualizing higher dimensions because we can only
move in three spatial dimensions. One way of dealing with this limitation is
not to try to visualize higher dimensions at all, but just to think of them
as extra numbers in the equations that describe the way the world works. This
opens the question of whether these 'extra numbers' can be investigated
directly in any experiment (which must show different results in 1, 2, or 2+1
dimensions to a human scientist). This, in turn, raises the question of
whether models that rely on such abstract modelling (and potentially
impossibly huge experimental apparatus) can be considered scientific.
Six-dimensional Calabi-Yau shapes can account for the additional dimensions
required by superstring theory. The theory states that every point in space
(or whatever we had previously considered a point) is in fact a very small
manifold where each extra dimension has a size on the order of the Planck
length.
: : 現在我們只有研究到 三度空間 + 時間 就是四度空間
: : 有沒有人能用比較淺白的語言 聊聊這方面的知識
: 空間維度這目前都是數學上的假設
這不只是數學的假設,四維時空的確是合理的,數學家有證明過
四維時空的確是與眾不同的,他有無窮多種微分拓墣結構而得了費爾茲獎
: 當初愛因斯坦的廣義相對論發表後
: 1919年有個數學家寄信給他說 如果用5維空間來描述他的廣義相對論的話
: 會多出一個解來
: 這個解就是馬克示威爾的電磁理論
: 但是這個理論後來我就不知道了
這個是著名的Kaluza -Klein理論
http://en.wikipedia.org/wiki/Kaluza%E2%80%93Klein_theory
這理論曾經轟動一時,因為這理論剛出來時1921年可以自動的把Maxwell電磁學和
廣義相對論只要提升一個維度就可以Maxwell方程和愛因斯坦方程收在ㄧ起,
ㄧ開始連愛因斯坦也非常著迷,但是後來愛因斯坦認為這個理論沒有太大的物理意義
就又被拋棄,然後這方面的研究就暫時被冷落的,後來暫時銷聲匿跡了
不然Kaluza -Klein他們其實也是比楊振寧早發現Yang-Mills理論
因為1925年又發生一場驚天動地的超級大革命 量子力學
後來主流幾乎都跑去研究量子力學(1925年)和量子場論(1923年)
: 畢竟大統一理論沒有出現
: 超弦論是1978年候發展的
: 可用一條弦的數學方式來表示所有的粒子特性
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這是義大利Veneziano沒事兒翻一個數學手冊發現的,這是大數學家Euler的公式
http://en.wikipedia.org/wiki/Gabriele_Veneziano
還有故事不是這樣的,他們本來是要用S理論解決強作用力的問題
這個S理論是海森保提出來,後來曾經轟動一時,全世界的做高能的全部跑去研究矩陣S理論
http://en.wikipedia.org/wiki/S-matrix_theory
後來S矩陣理論也被量子色動力學(QCD)取代,但是在這過程中他們無意發現一種可能 弦
http://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_chromodynamics
如果用弦的振動去表示ㄧ切粒子的發生,則竟然可以很自然把重力收到裡面甚至
推出愛因斯坦方程
http://en.wikipedia.org/wiki/Einstein_field_equation
底下是節錄這故事
http://en.wikipedia.org/wiki/String_theory
When a particle and antiparticle scatter, virtual particles can be exchanged
in two qualitatively different ways. In the s-channel, the two particles
annihilate to make temporary intermediate states which fall apart into the
final state particles. In the t-channel, the particles exchange intermediate
states by emission and absorption. In field theory, the two contributions add
together, one giving a continuous background contribution, the other giving
peaks at certain energies. In the data, it was clear that the peaks were
stealing from the background--- the authors interpreted this as saying that
the t-channel contribution was dual to the s-channel one, meaning both
described the whole amplitude and included the other.
The result was widely advertised by Murray Gell-Mann, leading Gabriele
Veneziano to construct a scattering amplitude which had the property of
Dolen-Horn-Schmid duality, later renamed world-sheet duality. The amplitude
needed poles where the particles appear, on straight line trajectories, and
there is a special mathematical function whose poles are evenly spaced on
half the real line--- the Gamma function--- which was widely used in Regge
theory. By manipulating combinations of Gamma functions, Veneziano was able
to find a consistent scattering amplitude with poles on straight lines, with
mostly positive residues, which obeyed duality and had the appropriate Regge
scaling at high energy. The amplitude could fit near-beam scattering data as
well as other Regge type fits, and had a suggestive integral representation
which could be used for generalization
: 現在弦論炙手可熱
: 可是當時候 研究弦論是一個笑話
弦論最慘的時候全世界只有二個人堅持,也是因為他們的堅持
後來江山代有人出才甚至引發二場革命讓這理論被人重視
ㄧ個是加州理工學院的John Henry Schwarz,另ㄧ個英國劍橋大學的MichaelGreen
http://en.wikipedia.org/wiki/John_Henry_Schwarz
http://en.wikipedia.org/wiki/Michael_Green_(physicist)
: 費曼會在電梯裡對研究弦論的同事開玩笑說:hi~ 你今天活在哪一個維度的空間了?
費曼似乎晚年也看出弦論的重要,他也說他想學弦論或早點學弦論之類的
: 好幾個物理學家也說過: 在哪裡可以容易找到研究弦論的物理學家?
只要是現在世界頂尖ㄧ流的大學的物理系高能理論領域的研究團隊,
就ㄧ大票都是做弦論的,這似乎是有點無奈
: 去排隊找工作的地方一定可以
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做弦論沒那麼簡單,但是全世界應該只有1000人
我怎麼在台灣的就業站和奴隸銀行都找不到弦論的博士????
弦論是屬於高能物理的領域,但是弦論會興起是
1.這領域的物理實在無路可走,高能領域可以說幾乎是"利多出盡"
(這幾年高能會狂出諾貝爾獎都是1970年代的成就)
2.弦論這裡面實在是太多天才做很多令人佩服的事情,他們希望有一天能夠完成愛因斯坦
的夢想
高能物理是ㄧ個迷人的理論,因為她就是探討一切物質的來源和彼此的作用力
而且這裡面有非常漂亮的數學讓人覺得似乎是有造物主的存在
但是現在遇到非常多的困境(大理論能做的也差不多了,然後想做的ㄧ點辦法也沒有)
英國的大物理學家也是近代物理的超級大師P.A.M.Dirac就說過
1930年代的三流的物理學家可以做一流的成果
1970年代一流的物理學家只能三流的成果
高能實驗非常非常昂貴,目前幾乎只能指望LHC這個實驗能找到上帝的粒子 Higgs粒子
http://en.wikipedia.org/wiki/Higgs_mechanism
還有看能不能在這個實驗成功地替人們找到高能理論物理學家的證據,
比如說到底超引力,超空間和超對稱到底合不合理???
不然,人類幾乎是對更微觀非常無知,且大概已經沒有能力也不願意去再往高能物理發展了
現在弦論學家把很多希望放在天文物理上面
如果人類可以活的很好,21世紀將是天文的世紀
: 或者說過: 我們要設立一個自然保護區來保護研究弦論的人 , 以免將來他們絕跡
: 但是現在弦論可大不同了
: 它不但很有幾會完成大統一理論
: 而且還是近代物理的潮流
: 現在目前的科學概念 要描述大概的話
: 用一張白紙寫下 標準模型跟廣義相對論
: 就這樣子
: 這是目前版的: 大統一理論
應該是超大統一理論,就是把四個作用力收進來 重力,強,弱,電磁力
這個理論我知道至少有二條路徑
一條就是弦論或是圈論純用數學理論那一條,另一條就是用物理的宇宙學和實驗宇宙觀測
所以宇宙學大咖比較商業化的霍金就常常上電視XD
(他真的算是不可思議很厲害的物理學家)
弦論應該是ㄧ個很美的理論@_@,希望是21世紀的物理意外掉到20世紀被發現
但是楊振寧也有說過類似的話,太美的物理是不太可能是真實的
因為弦論可以推出很多以前的人必須做到痛哭流涕才得到的結果(例如:超引力)
有點像業餘的人玩電腦只要教學會操作就可以得到數據卻無法裡面真正的運作和機制,
以上,我只是業餘的>_<
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給他一根棒棒屌 塞住他的嘴~
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這裡又不是物理板...讓大家笑笑SHELDON研究的東西真的很囉唆而已
你這麼認真 難不成是SHELDON?
解釋一下你真正的弦理論吧
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