いんみ〜の部屋

アクセスカウンタ

zoom RSS 超ひも理論 まとめ

<<   作成日時 : 2014/07/19 09:33   >>

ブログ気持玉 0 / トラックバック 0 / コメント 0

物理なんでも帳43

(この記事は物理学について私が思いついたことの覚書です。
検証してないので、真実かどうかは分かりません。)

タイトル:
超ひも理論 まとめ

内容:
超ひも理論(super string theory)

・概要
  ・物質の基本単位は点粒子ではなく、1次元の広がりを持つひもである。
  ・ひもの振動のちがいで約20種ほどの素粒子ができている。
  ・相対論と量子論を統合する理論。
  ・4つの力を統合する理論。
  ・実証されていない仮説である。

・ひもの特徴
  ・ひもの長さは10-34mである。
  ・輪ゴムのような閉じたひもと、両端がある開いたひもがある。
  ・光子は開いたひもが基本振動(節が1つ)している。
  ・重力子は閉じたひもが基本振動(節が2つ)している。
  ・ひもは1秒間に1042回、振動する。
  ・ひもの端は光速で運動することもある。
  ・ひもは9次元方向に振動している。
   3次元以外の残りの次元は、10-34mほどの
   小さな領域に収まっている。(カラビ-ヤウ空間)

・膜(brane)宇宙
  ・われわれの宇宙は高次元空間に浮かんだ膜とする。
  ・開いたひもは両端をくっつけていて、
   膜上を動くことはできるが、膜から離れることができない。
  ・閉じたひもは、膜にくっつく端を持たない。
   膜を離れて、高次元の中を動くことができる。
  ・光や物質を構成する素粒子は開いたひもなので、
   膜上しか伝わらない。
  ・重力子は閉じたひもなので、高次元を伝わる。

・宇宙ひも
  ・ビッグバンのときのつくられたひもが、
   長大な「宇宙ひも」になって、ただよっている可能性がある。
  ・その長さは100億光年以上にわたる。

・「超」が付く理由
  ・元になる「ひも理論」を発展させたものだから。
  ・元の「ひも理論」は陽子や中間子などのハドロンの
   違いを説明するために提案されたが、
   後にクォークモデルにとって代わった。
  ・現在のひも理論は、超対称性粒子の存在を仮定しているので、
   超を付けたとされている。
  ・超対称性粒子とは、現在わかっている粒子のスピンの値と
   2分の1だけ値の違う粒子のこと。

・点粒子の問題の解決
  ・点粒子だと粒子間の距離が0になり電磁気力が無限大になる。
   エネルギーが無限大、質量が無限大になる。
  ・くりこみ理論では、素粒子のマイナスの固有値で相殺して有限値にして
   いる。
  ・くりこみ理論は、有る階層で起きた無限大の問題をよりミクロな階層へ
   先送りしている。
  ・ひも理論では、相互作用が生じた点が特定できないので無限大が生じ
   ない。

・超空間について
  ・グラスマン数:同じ数字を掛けると0になる数
   θ×θ=0、θ1×θ2=-θ2×θ1
  ・グラスマン数方向に振動するひもがフェルミオン(物質粒子)
  ・超空間:グラスマン数方向がある空間。
  ・超対称性:超空間における回転対称性。
  ・超ひも理論:超空間のひも理論、または、超対称性のひも理論。

・高次元について
  ・超ひも理論の9次元の根拠はオイラーの公式。
    1+2+3+4+5+6+7+8+...=-1/12
    光子の質量が0になることを説明するのに使われる。
  ・電磁場の各点の値は円の角度で表される。
    電磁気力と弱い力を統一した電弱理論では、円(一次元)の回転対称
    性と、球面(3次元)の回転対称性をあわせた。
    あわせた次元数の4と、ボソンの数の4が一致する。
    強い力は8次元の回転対称性で説明される。グルーオンの種類は8。
    (ゲージ理論)
      電磁場の回転のずれが力を生む。ずれを埋めるのがゲージ粒子。
  ・結合定数の強くなるほど、次元の数が増える。
  ・高次元になるほどからみつきにくくなる。
    3次元では線(1次元)同士はからみつくが、4次元ではからみつか
    ない。

・広がった次元とまとまった次元
  ・空間はプランク長さより大きければ、紐は振動し、
   プランク長さより小さければ、紐は巻きつく、
   どちらのエネルギーも区別できない。
  ・広がった3つの次元と、まとめられた6つの次元。
  ・広がった3つの次元は数百億光年の環状次元。
   プランク長さの10^61倍
   まとまった6つの次元はプランク長さ以下の環状次元。
   プランク長さの1/10^61倍
  ・広がった次元が大きくなるほど、まとまった次元は小さくなる。
   広がった次元が小さくなるほど、まとまった次元は大きくなり、
   プランク長さの時点で、大きさが逆転する。
  ・よって空間がプランク長さより小さくなることはない。
  ・ビッグバンは、この逆転が起こった時点と考えることができる。
   つまりエネルギーが無から突然生じたと考えなくてもよくなる。
   もともとあったものが、別の次元から転じただけである。



物理なんでも帳

テーマ

関連テーマ 一覧


月別リンク

ブログ気持玉

クリックして気持ちを伝えよう!
ログインしてクリックすれば、自分のブログへのリンクが付きます。
→ログインへ
超ひも理論 まとめ いんみ〜の部屋/BIGLOBEウェブリブログ
文字サイズ:       閉じる