Snaarteorie

In fisika is die snaarteorie of stringteorie ’n versameling teorieë waarin die punt-agtige deeltjies in deeltjiefisika vervang word met eendimensionele voorwerpe wat snare of stringe genoem word.^[1] Die doelwit van die snaarteorie is om alle soorte waargenome elementêre deeltjies te verduidelik aan die hand van die kwantumtoestande van hierdie snare.

Benewens die deeltjies wat voorgestel word in die standaardmodel van deeltjiefisika, sluit die snaarteorie ook swaartekrag in en dit is dus ’n kandidaat vir ’n teorie van alles, ’n onafhanklike model wat alle natuurkragte en vorme van materie beskryf. Dit word algemeen gebruik as ’n teoretiese werktuig en het lig gewerp op baie aspekte van die kwantumveldteorie en kwantumswaartekrag.^[2]

Die vroegste weergawe van die snaarteorie, die bosoniese snaarteorie, het net die deeltjies bekend as bosone ingesluit. Dit is toe ontwikkel tot die supersnaarteorie, wat voorstel daar is ’n verbintenis – ’n supersimmetrie – tussen bosone en die deeltjies bekend as fermione. Die snaarteorie vereis die bestaan van ekstra ruimtedimensies om niestrydig te wees. In realistiese fisiese modelle wat van die snaarteorie gekonstrueer is, is hierdie ekstra dimensies gewoonlik gekompakteer tot uiters klein skale.

Die snaarteorie is in die laat 1960's vir die eerste keer bestudeer^[3] as ’n teorie van die sterk kernkrag voordat dit laat vaar is ten gunste van die teorie van kwantum-chromodinamika. Daarna is besef juis die eienskappe wat die snaarteorie ongeskik maak as ’n teorie van kernfisika, maak dit ’n belowende kandidaat vir ’n kwantumteorie van swaartekrag. Vyf verskillende weergawes van die snaarteorie is ontwikkel – totdat in die middel 1990's besef is hulle is verskillende oplossings vir ’n veronderstelde 11-dimensionele teorie wat nou bekend is as die M-teorie.^[4]

Baie teoretiese fisici, soos Stephen Hawking, Edward Witten en Juan Maldacena, glo die snaarteorie is ’n stap nader aan die korrekte basiese beskrywing van die natuur: dit omvat ’n volgehoue kombinasie van die kwantumveldteorie en algemene relatiwiteit, stem ooreen met insigte in kwantumswaartekrag (soos die holografiese beginsel en swartkolk-termodinamika), en het verskeie toetse geslaag vir die interne niestrydigheid daarvan. Volgens Hawking is die M-teorie "die enigste kandidaat vir ’n algehele teorie van die heelal".^[5]

1. ↑ Sean Carroll, Ph.D., Caltech, 2007, The Teaching Company, Dark Matter, Dark Energy: The Dark Side of the Universe, Guidebook Part 2, bl. 59, URL besoek op 7 Oktober 2013
2. ↑ Klebanov, Igor en Maldacena, Juan (2009). "Solving Quantum Field Theories via Curved Spacetimes" (PDF). Physics Today. 62: 28. Bibcode:2009PhT....62a..28K. doi:10.1063/1.3074260. Geargiveer vanaf die oorspronklike (PDF) op 2 Julie 2013. Besoek op 1 Mei 2013.{{cite journal}}: AS1-onderhoud: meer as een naam (link)
3. ↑ "argiefkopie". Geargiveer vanaf die oorspronklike op 16 Maart 2015. Besoek op 21 Maart 2015.
4. ↑ Schwarz, John H. (1999). "From Superstrings to M Theory". Physics Reports. 315: 107. arXiv:hep-th/9807135. Bibcode:1999PhR...315..107S. doi:10.1016/S0370-1573(99)00016-2.
5. ↑ Hawking, Stephen (2010). The Grand Design. Bantam Books. ISBN 0-553-38466-X.