Teoria strun w praktyce
Teoria strun - jedna z najbardziej kontrowersyjnych i obiecujących teorii współczesnej fizyki - przestaje być teorią. Po raz pierwszy w historii wykorzystano ją do wyjaśnienia obserwowalnego zjawiska fizycznego. O tym, jak ważne to wydarzenie może świadczyć chociażby fakt, że po raz pierwszy wyliczenia dotyczące teorii strun zostały opublikowane w prestiżowym Science.
Od pewnego czasu wiemy, że zjawisko nadprzewodnictwa zachodzi nie tylko w temperaturach bliskich zeru absolutnemu. Dysponujemy coraz liczniejszymi dowodami na istnienie "gorącego nadprzewodnictwa". Dotychczas jednak nikt nie potrafił wyjaśnić tego fenomenu. Widziano jedynie, że ma on związek z wchodzeniem elektronów w tzw. kwantowy stan krytyczny.
Jan Zaanen, Mihailo Cubrovic i Koenraad Schalm zaprzęgli teraz teorię strun do wyjaśnienia kwantowego stanu krytycznego. To szczególny stan materii, z którym mamy do czynienia bezpośrednio przed tym, gdy materiał zmienia się w nadprzewodnik w wysokich temperaturach. Uczeni wykorzystali znaną z teorii strun dualność Ads-CFT, która umożliwia przełożenie zjawisk zachodzących w olbrzymich relatywistycznych światach na poziom fizyki kwantowej. Dzięki opisowi wibracji wywoływanych w czarnej dziurze przez wpadający weń elektron, naukowcy byli w stanie opisać to, co dzieje się z elektronami znajdującymi się w kwantowym stanie krytycznym. Ich obliczenia idealnie pasowały.
Co prawda tajemnica "gorącego nadprzewodnictwa" nie została całkowicie wyjaśniona, jednak uczeni wykazali, że teoria strun może być przydatna do opisania istotnych fizycznych zjawisk, które możemy zaobserwować. Zaanen przyznaje, że on i jego koledzy do końca nie rozumieją wielu rzeczy, jednak wierzą, iż dzięki teorii strun uda się odpowiedzieć na wiele pytań, które od lat nurtują fizykę.
Komentarze (10)
MrVocabulary (WhizzKid), 6 lipca 2009, 23:29
Teoria strun faktycznie jest obiecująca. Ostatnio zacząłem kojarzyć struny z fluktuacjami kwantowymi - te występują jako lokalne zaburzenia, jednak w perspektywie całego wszechświata są w równowadze. Podobnie jak struny, rozciągnięte na całe uniwersum.
Ponoć manipulacja strunami ma pozwolić na budowanie mostów Einsteina-Rossena - czekam z zapartym tchem ;-)
waldi888231200, 7 lipca 2009, 00:19
tak...tak... przydałyby się jeszcze ze dwa w Krakowie.
sig, 7 lipca 2009, 07:49
To ja poproszę pocket planet (sfera kieszonkowa) z Baldur's Gate 2
Przemek Kobel, 7 lipca 2009, 10:17
O ile to zrozumiałem, to przydatna okazała się jedna z metod stosowanych przy "strunowych" obliczeniach, a nie sama teoria. (Żaden ze mnie ekspert, więc proszę śmiało to prostować.)
Problem z teorią strun jest taki, że jej twórcy nie starali się wiązać zjawisk przez ich "wkomponowanie" w jakies ramy, tylko rozpychali te ramy, tak aby objęły wszystkie znane im zjawiska fizyczne. Stąd mamy teraz dziesątki wymiarów i wyliczenia, mogą wykonać ze cztery osoby na świecie. Zdaje się, że liczba rozwiązań większości równań jest tak duża, że gdyby je potraktować serio, to poważni naukowcy musieliby rozważać zjawiska rodem z uniwersum Marvela...
MrVocabulary (WhizzKid), 7 lipca 2009, 10:21
Heh, znacznie więcej, niż 4. Struny miały za zadanie działać jak chwilowa teoria wielkiej unifikacji. Z pewnych obliczeń - opartych m.in. na strunach - wynika dużo ciekawych obliczeń dotyczących przestrzeni, np. liczba i właściwości wymiarów, a także działanie sił elementarnych. Tak czy siak, fajnie, że taka teoria jest i do czegoś się przydaje, bo to przybliża całość nauk do kolejnych odkryć, choć z pewnością będzie zmieniona/zastąpiona :-)
wilk, 7 lipca 2009, 14:53
Czy dowód nie powinien być w odwrotną stronę? Tzn. eksperyment potwierdzający teorię.
MrVocabulary (WhizzKid), 7 lipca 2009, 15:32
Nie, najpierw masz zjawisko, potem formułujesz hipotezę wyjaśniającą zjawisko, potem ją weryfikujesz i otrzymujesz teorię, jeśli się sprawdza. Ta teoria, niepotwierdzona jeszcze (ale teoria względności też nie się trzyma kupy w każdym przypadku) pozwoliła coś rozwiązać, i pokryło się z zasadami matematyki i czymś obserwowalnym :-)
wilk, 7 lipca 2009, 20:50
No tak też może być, ale tutaj jest zjawisko zaobserwowane najwcześniej w roku 1986, które tłumaczymy teorią tworzoną już od lat '70 ub. wieku.
MrVocabulary (WhizzKid), 7 lipca 2009, 20:56
Niby tak, ale miała pogodzić już wtedy mechanikę kwantową i teorię względności, bo wtedy już obserwowalnie do siebie nie przystawały.
zbigniewmiller, 12 sierpnia 2010, 10:49
nie tylko obserwowalnie,logicznie(von neumann)ontologicznie i teoriopznawczo;
zreszta ,co to zanczy obserwowalnie ?przeprzszam ale nie rozumie(o czy nie można mówić ,trzeba milczec_wittgestein..);przepraszam ...