LÝ THUYẾT DÂY

Lý thuyết dây là một thuyết hấp dẫn lượng tử, được xây dựng với mục đích thống nhất tất cả các hạt cơ bản cùng các năng lực cơ bản tự nhiên, ngay cả lực hấp dẫn.Các nhà vật lý lý thuyết hiện đại đặt rất nhiều hy vọng vào lý thuyết này vì nó có thể giải quyết những câu hỏi như tình đối xứng của tự nhiên, hiệu ứng lượng tử của tự nhiên...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
LÝ THUYẾT DÂYLÝ THUY T DÂYThu vien Hoc Lieu Mo Viet Nam module: m35957 1 Lý thuy t dây∗ Lê Văn Tám This work is produced by Thu vien Hoc Lieu Mo Viet Nam and licensed under the Creative Commons Attribution License † Tóm t t n i dung Lý thuy t dây là m t thuy t h p d n lư ng t , đư c xây d ng v i m c đích th ng nh t t t c các h t cơ b n cùng các l c cơ b n c a t nhiên, ngay c l c h p d n. Các nhà v t lý lý thuy t hi n đ i đ t r t nhi u hy v ng vào lý thuy t này vì nó có th gi i quy t đư c nh ng câu h i như tính đ i x ng c a t nhiên, hi u ng lư ng t t i các l đen (black hole), cũng như t i các đi m kỳ d , s t n t i và phá v siêu đ i x ng... Nó đ ng th i cũng m ra nh ng tia sáng m i cho cơ h c lư ng t , không gian và th i gian. Trong lý thuy t dây, t t c các l c và các h t đư c miêu t theo m t l i hình h c phong nhã, như ư c mơ c a Einstein v vi c thi t l p v n v t t khung hình h c c a không-th i gian. Lý thuy t dây d a trên các tiên đ đư c thi t l p thang Planck nơi mà các hi u ng lư ng t c a h pd n bi u l m t cách m nh m , nơi mà các h t đư c cho là nh ng v t m t chi u. Khác v i quan đi m c a lýthuy t h t, thuy t dây b ch ng b i các tương tác, siêu đ i x ng và các nhóm gauges. Trên th c t , t t ccác h t đã bi t đư c đ u bi u hi n tính dao đ ng c a dây, và các tương tác c a chúng đ u có th bi u di nb ng vi c c t và n i các khung hình h c c a các dây . Gi ng như gi n đ Feynman trong lý thuy t trư nglư ng t , là vi c t ng quát hóa các m t Riemann khác nhau. Hình 1: Tương tác trong th gi i vi mô: trong mô hình chu n, các h t như là ch t đi m trong không gian hai chi u hay các v t th hai chi u đư c gom l i trong lý thuy t dây ∗ Version 1.2: Feb 10, 2011 7:58 pm GMT+7 † http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/http://voer.vn/content/m35957/1.2/Thu vien Hoc Lieu Mo Viet Nam module: m35957 2 Hi n t i các nghiên c u đang t p trung vào l p màng D (D-branes). M t màng D là m t đa t p c akhông-th i gian v i các tính ch t đó các dây có th là đi m đ u và là đi m cu i. Khác v i thuy t siêu h p d n, (thuy t h p d n thu n túy), thuy t dây là m t thuy t h p d n lư ng tcó n n t ng toán h c v ng ch c, và các nhà lý thuy t hy v ng có th đo đư c giá tr c a h ng s vũ tr d atrên các tiên đ c a nó. M t khác, s lư ng các tr ng thái chân không, m t khái ni m đư c đưa ra trong lýthuy t này, dư ng như khá l n, và các nhà lý thuy t cho r ng không có m t tr ng thái nào thích h p v i 3chi u không gian l n mà chúng ta đang s ng, s phá v c a siêu đ i x ng, hay s t n t i c a m t h ng svũ tr nh . Hi n t i, có nhi u lý do đ tin tư ng r ng tr ng thái chân không th c trong thuy t dây t n t idư i d ng c p (coupled), nhưng k t qu không như mong đ i mà các nhà lý thuy t tìm ra, có th xu t phátt lý do k thu t ch không ph i t ý tư ng. Lý thuy t dây t n t i d a trên các tiên đ , như vi c s chi u nó có ph i l n hơn 4 chi u c a không-th igian mà chúng ta bi t đ n. Quá trình nghiên c u tính đ i ng u trong các đ i x ng đã t o ra 5 thuy t siêudây khác nhau, m i thuy t đ u có 10 chi u không gian, đó là các d ng I, d ng IIA và d ng IIB, cùng v id ng ngh ch đ o c a các nhóm gauge E(8) x E(8) và SO(32), t n t i dư i siêu dây 11 chi u, hay còn g i làthuy t M. m i d ng trên, k t qu v i s chi u không đư c compact t i đa, các không-th i gian ph ng,cùng là m t tr ng thái chân không b n v ng, nơi mà tính siêu đ i x ng c a chúng đư c b o toàn. Đ thuy tnày g n gũi hơn v i t nhiên, các chi u không gian bù c n ph i đư c compact hóa trên m t đa t p, nơi màtensor Ricci b lo i b . N u như SUSY - supersymmetry đư c b o toàn, thì năng lư ng chân không s là 0.Th c t t n t i m t đa t p c a tr ng thái này, ngư i ta g i đó là moduli space. Thuy t dây có th không miêu t đư c th gi i t nhiên, vì mu n miêu t đư c th gi i c a chúng ta,thì các siêu đ i x ng trong thuy t dây ph i b phá v vì nh ng k t qu trong th c nghi m đã ch ra đư cs không hoàn h o c a t m gương v n v t CP. Tuy nhiên, thuy t dây có th gi i quy t đư c bài toán h ngs vũ tr t n t i b y lâu nay, như nh ng ý tư ng đư c đ t ra trong thuy t h p d n lư ng t vòng hay vi ct h p các graviton. Các nhà v t lý tin tư ng r ng c n ph i có m t s hi u bi t sâu s c hơn v v t lý cơb n đ có th mô t đư c nh ng tính ch t c a tr ng thái chân không trong khi thuy t dây ch có th mô tđư c nh ng tr ng thái siêu đ i x ng.1 L ch s lý thuy t dâyNăm 1968, Gabriele Veneziano, m t nhà v t lý tr ngư i Ý, đã trăn tr r t nhi u đ tìm nh ng l i gi i thíchphù h p v i các tính ch t khác nhau c a l c h t nhân m nh. Khi y, ông đang làm vi c t i trung tâm h t ...