Астронет: J. M. Pierre/Interwoven Inc., San Francisco Введение в суперструны http://variable-stars.ru/db/msg/1185844/glossary.html

| Оглавление |

Глоссарий

Бозоны

Все известные частицы - бозоны или фермионы. Бозоны это частицы с целым спином (0,1,2,...). Они подчиняются статистике Бозе - в одном квантовом состоянии может находиться любое число бозонов. Примерами бозонов являются фотон, гравитон, W и Z-бозоны.

Электромагнитная сила

Одна из четырех фундаментальных сил в природе, объединяет электричество и магнетизм. Описывается U(1) калибровочной теорией, называемой "квантовой электродинамикой". Переносится фотоном.

Электрослабая сила

Электромагнитная и слабая силы объединяются в электрослабую, также известную как SU(2) x U(1).

Фермионы

Все известные частицы - бозоны или фермионы. Фермионы - частицы с полуцелым спином, подчиняются статистике Ферми и принципу запрета Паули - два фермиона не могут занимать одно и то же энергетическое состояние. Примерами фермионов являются электрон, протон, нейтрон, кварк.

Калибровочные бозоны

Частицы, которые переносят взаимодействия, связанные с калибровочными симметриями. Имеют спин 1 и иногда называются векторными бозонами. В Стандартной Модели это глюоны, фотоны, Z и W-бозоны.

Калибровочные теории

Большинство удачных теорий физики элементарных частиц основываются на калибровочной симметрии. В таких теориях различные поля могут переходить одно в другое. Эти переходы полностью определяются калибровочной группой теории. Если можно провести некое калибровочное преобразование в точке пространства и при этом теория не изменится, то говорят, что теория имеет локальную калибровочную симметрию.

ГэВ

Сокращение от "Гига электрон-вольт", что означает один миллиард электрон-вольт. Электрон-вольт - это количество энергии, которое надо приложить к электрону для того, чтобы преодолеть разность потенциалов 1 вольт. Энергия покоя электрона порядка 0.0005 ГэВ, а протона 0.938 ГэВ. Энергия пучков мощнейших ускорителей порядка 1000 ГэВ, а для того, чтобы можно было бы напрямую проверить, верна ли теория струн, необходима энергия порядка .

Гравитация

Являясь одной из четырех фундаментальных сил, гравитация - самая слабая из всех; под ее действием тела притягиваются, и радиус ее действия бесконечен. А это означает, что эффекты гравитации суммируются и что в больших системах - таких, как планетные системы, галактики, скопления галактик - доминирует именно гравитация. Теория Относительности Эйнштейна - классическая теория гравитации. Одним из основных достижений теории суперструн является создание квантовой гравитации (для которой классическая является низкоэнергетичным пределом). Переносчиком гравитации является гравитон со спином 2.

SO(N)

Группа N x N ортогональных матриц с определителем, равным единице. Ортогональность означает, что транспонированная матрица равна обратной.

Пространство-время

Мы считаем, что в нашем мире 3 пространственных и 1 временное измерения. Из теории относительности следует, что пространство и время жестко связаны между собой. Таким образом, мы объединяем их в 4-мерное пространство-время (или, более точнее, 3+1-мерное пространство-время). Траектория частицы в пространстве-времени называется "мировой линией". Обобщение же пространства-времени на более высокие измерения идет за счет увеличения числа именно пространственных измерений (то есть 10-мерное пространство-время имеет 9 пространственных и 1 временную координату).

Стандартная модель

Введенный ad hoc, но тем не менее удивительно удачный набор теорий, описывающий все четыре фундаментальные силы при всех доступных сейчас энергиях. Эти теории: SU(2) x U(1) - электрослабая теория, SU(3) (КХД - Квантовая ХромоДинамика) - теория сильного взаимодействия и теория относительности для описания гравитации.

Сильное взаимодействие

Одно из четырех фундаментальных взаимодействий, ответственно за связывание кварков в нуклонах (протон и нейтрон). На больших расстояниях становится очень слабым, также известно как цветное взаимодействие. Описывается SU(3) калибровочной теорией и называется квантовой хромодинамикой. Переносится глюонами.

SU(N)

Группа унитарных матриц с определителем, равным единице. Унитарность означает что присоединенная (комплексно-сорпяженная и транспонированная) матрица равна обратной.

Суперсимметрия

Теория, объединяющая бозоны и фермионы. Каждой частице по этой теории сопоставляется "суперпартнер" противоположного типа (фермиону - бозон, ...). Основной целью современной физики высоких энергий является как раз обнаружение суперпартнеров как доказательство суперсимметрии. Эта теория появляется естественным образом в современных струнных теориях.

Супергравитация

Специальный тип суперсимметричной точечной квантовой теории поля, в которой гравитон представлен супермультиплетом. Гравитон это бозон со спином 2, и у него есть суперпартнер - фермион со спином 3/2, называемый "гравитино".

S-дуальность

Отвечает ситуации, когда предел сильной связи одной теории описывается пределом слабой связи другой теории. Когда обе теории слабо связаны, они могут быть очень различными, но когда одна сильно, а другая слабо, то они описывают одну и ту же физику.

T-дуальность

Отвечает ситуации, когда одна струнная теория компактифицирована на радиусе R, другая на радиусе 1/R и обе описывают одну и ту же физику. Следовательно, если радиус компактификации одной теории мал, то у другой он велик.

Слабое взаимодействие

Одно из четырех фундаментальных взаимодействий, относится к слабым процессам, таким, как бета-распад. Переносится W и Z-бозонами и описывается спонтанно нарушенной SU(2) калибровочной теорией.

---

| Оглавление |