Jeśli jesteś właścicielem tej strony, możesz wyłączyć reklamę poniżej zmieniając pakiet na PRO lub VIP w panelu naszego hostingu już od 4zł!

Dodaj nas do zakładek

Galaktyki, Gwiazdy ,Planety

  

M-teoria

M-teoria − jedna z potencjalnych teorii wszystkiego, czyli teorii opisującej w uniwersalny, spójny sposób prawa fizyki.

Została wymyślona w 1995 roku przez Edwarda Wittena. Jej powstanie, zwane drugą rewolucją superstrunową, wywołało spory fizyków z powodu nieznanej możliwości jej eksperymentalnego sprawdzenia.


Przewidywania

M-teoria przewiduje istnienie superstrun, supercząstek, bran (skrót od "membrana"), w tym supermembran, bran Dirichleta (mających od 0 do 10 wymiarów), czarnych bran, S-bran czy 6-wymiarowych NS5 bran.

Pierwszy rodzaj M-teorii opisuje 11-wymiarową hiperprzestrzeń. Inne wersje M-teorii przewidują istnienie Wszechświata 4 lub 5 wymiarowego. 12-wymiarowa wersja M-teorii nosi nazwę F-teoria, a 13-wymiarowa - S-teoria.

Według jednego z rodzajów M-teorii, teorii Horavy-Wittena, 11 wymiarów wymaga tylko grawitacja (teoria ta wywodzi się z modelu supergrawitacji), natomiast oddziaływania cechowania (silne, słabe i elektromagnetyczne) zachodzą w hiperprzestrzeni 10-wymiarowej. W niej Wszechświat ma kształt dwóch dziesięciowymiarowych membran, które łączy kosmiczny orbifold. Można to przedstawić jako dwa 10-wymiarowe wszechświaty oddziaływające między sobą za pomocą grawitacji, z których jeden to Wszechświat, a drugi składa się z ciemnej materii.

Powstała też teoria Randalla-Sundruma, która opisuje wszechświaty membranowe. W tej teorii kształt wszechświata jest podobny do tego z teorii Horavy-Wittena (jeśli dodatkowy wymiar jest nieskończony, to zamiast dwóch występuje tu tylko jedna membrana). Ta teoria przewiduje, że newtonowskie prawa grawitacji zmieniają się przy oddziaływaniach na odległość poniżej milimetra, oraz że efekty unifikacji dla grawitacji można zaobserwować już przy energii dostępnej akceleratorom cząstek.

Thomas Banks i Stephen H. Shenker (Rutgers University) oraz Willy Fischler (University of Texas) i Leonard Susskind (Stanford University) zdefiniowali na gruncie M-teorii "hiperprzestrzeń" jako nieskończony zbiór cząstek punktowych (0-bran) opisanych nie przez liczby, a nieprzemienne macierze.

Unifikujący charakter

M-teoria jest rozszerzeniem teorii superstrun, które łączy wszystkie pięć teorii superstrun z supergrawitacją.

Rodzaje teorii superstrun uogólniane przez M-teorię to:

typ I
typ IIA
typ IIB
heterotyczna E(8)xE(8) (lub HE)
heterotyczna SO(32) (lub HO)
W myśl M-teorii zachodzą między nimi związki poprzez dualność. Typ IIA i IIB są związane przez T-dualność, podobnie obie teorie heterotyczne (HE i HO). Typ I i heterotyczna SO(32) są związane przez S-dualność, a typ IIB jest S-dualny sam ze sobą. Ponadto przy redukcji 11. wymiaru do okręgu M-teoria staje się teorią superstrun typu IIA, a jeśli zredukuje się go do odcinka - teorią superstrun HE.

Argumenty przeciw i za poprawnością

Obliczona za pomocą bran Dirichleta (skracanych do "D-bran") entropia czarnych dziur jest zgodna z przewidywaniami teorii promieniowania Hawkinga.