 |
Астронет: Patricia Schwarz/CalTech Перевод "Официального Сайта Теории Суперструн" http://variable-stars.ru/db/msg/1199352/basics/basic2.html |
<< Что такое теоретическая физика ? | Оглавление
| Как и почему появляются струны ? >>
Продолжение ... элементарные частицы и теория относительности
В 18 и 19 веках Ньютоново математическое описание движения с использованием
дифференциального исчисления и его
модель гравитации были очень успешно обобщены на только тогда возникающий электромагнетизм.
Исчисление переросло в классическую теорию поля.
После того, как электромагнетизм был описан математически, многие физики решили, что уже все
открыто и больше нечего описывать и объяснять.
С открытия электрона началась такая наука как физика элементарных частиц. Используя математический
аппарат квантовой механики и экспериментальные данные, было установлено, что все известные частицы
делится на два больших класса - на бозоны и фермионы. Бозоны это частицы, являющиеся переносчиками
взаимодействий. Множество бозонов может находиться в одном и том же состоянии в одно и тоже время.
Это утверждение не справедливо для фермионов - только один фермион может занимать данное состояние
в данный момент времени и именно поэтому привычная нам материя состоит из фермионов. Именно из-за
этого твердые тела не могут проходить друг сквозь друга а мы не можем ходить сквозь стены - из-за
принципа запрета Паули, который запрещает фермионам (привычной нам материи) занимать одно
и то же место, которое бозоны (силы) могут занимать в практически неограниченном количестве.
Пока физика элементарных частиц развивалась параллельно с квантовой механикой, все больше
накапливалось наблюдательных доказательств того, что свет, как электромагнитное излучение,
распространяется с одной и той же скоростью (в вакууме) в любом направлении и по отношению к любому
наблюдателю. Это открытие, а также математический аппарат, который Эйнштейн развил, легли в основу
Специальной Теории Относительности которая, в свою очередь, вместе с последними на тот
момент открытиями в квантовой механики, дала начало релятивистской квантовой теории поля.
Релятивистская квантовая теория поля легла в основу многим исследованиям, проводимых с субатомными
частицами во второй половине 20-го века.
 |
 |
| Подход к описанию Природы с
использованием частиц хорошо работает при описании трех из четырех
известных сил Природы
|
Геометрический подход к описанию
Природы хорошо работает для описания гравитации на астрономических
масштабах
|
Однако помимо всего прочего, Эйнштейн расширил Специальную Теорию Относительности, охватил
Ньютонову теорию гравитации и, как результат, Эйнштейновская Общая Теория Относительности
принесла в физику такой мощный математический аппарат, как дифференциальная геометрия.
Множество предсказаний Общей Теории Относительности было проверено наблюдениями, но два из них
будоражат воображения ученых и общественности, это черные дыры и расширяющаяся Вселенная.
<< Что такое теоретическая физика ? | Оглавление
| Как и почему появляются струны ? >>