String Theory: Was knallte?

Die ursprüngliche Ausdehnung des Universums ist eine wichtige theoretische Frage für Kosmologen, und viele sind die Konzepte der Stringtheorie in den Versuchen der Anwendung, sie zu beantworten. Die Urknall-Theorie bietet keine Erklärung für das, was das Universum begann. Eine umstrittene Vermutung ist ein zyklisches Universum Modell der angerufene Ekpyrotisches Universum Theorie, das deutet darauf hin, dass unser eigenes Universum ist das Ergebnis der branes miteinander kollidieren.

Schon lange vor der Einführung von M-Theorie oder bran Szenarien gab es eine String-Theorie Vermutung, warum das Universum die Anzahl der Dimensionen hatten wir sehen: Ein kompakter Raum von neun symmetrisch Raumdimensionen begann in drei dieser Dimensionen zu erweitern. Bei dieser Analyse ist ein Universum mit drei Raumdimensionen (wie uns) die wahrscheinlichste Raum-Zeit-Geometrie.

In dieser Idee, zunächst in den 1980er Jahren von Robert Branden und Cumrun Vafa gestellt, begann das Universum als eine eng gewickelte Schnur mit allen Dimensionen symmetrisch zur Planck-Länge beschränkt. Die Saiten in der Tat verpflichtet, die Abmessungen bis zu dieser Größe.

Branden und Vafa argumentiert, dass in drei oder weniger Dimensionen, es wäre wahrscheinlich für die Saiten mit Anti-Saiten kollidieren. (Ein Anti-string ist im wesentlichen eine Zeichenfolge, die in einer Richtung entgegengesetzt der Zeichenkette.) Die Kollisions vernichtet die Zeichenfolge, die wiederum unleashes die Abmessungen wurde Begrenzungs windet. Sie beginnen damit erweitert, wie in den Inflations und Urknalltheorie.

Statt über Saiten des Denkens und anti-strings, stelle einen Raum, der ein Bündel von Kabeln an beliebigen Stellen an den Wänden hat. Stellen Sie sich vor, dass der Raum will mit den Wänden und Boden und Decke zu erweitern versuchen, sich voneinander weg zu bewegen - aber sie können es nicht, weil der Kabel.

Stellen Sie sich vor, dass die Kabel bewegen kann, und jedesmal, wenn sie sich überschneiden, können sie rekombinieren. Bild zwei gespannte Kabel vom Boden bis zur Decke Strecken, die einen großen, dünnen X. zu bilden, schneiden Sie rekombinieren können zwei lose Kabel zu werden - ein an dem Boden und einer an der Decke befestigt.

Wenn dies die einzigen zwei Kabel waren vom Boden bis zur Decke Stretching, dann nach dieser Interaktion sind der Boden und die Decke frei voneinander zu bewegen.

In der Branden und Vafa Szenario, diese Dimension (up-down), sowie zwei andere, sind frei, groß zu wachsen. Der letzte Schritt besteht darin, dass in vier oder mehr Raumdimensionen, werden die bewegten Saiten normalerweise nie treffen. (Denken Sie darüber nach, wie Punkte in zwei Raumdimensionen bewegt, wird wahrscheinlich nie treffen, und die Begründung auf höhere Dimensionen erweitert wird.) Also dieser Mechanismus funktioniert nur drei Raumdimensionen von ihren Kabeln zu befreien.

Mit anderen Worten bedeutet das sehr Geometrie der String-Theorie, dass dieses Szenario für uns zu sehen, weniger als vier Raumdimensionen führen würde - Dimensionen von vier oder mehr sind weniger wahrscheinlich durch die Zeichenfolge / anti-string Kollisionen gehen müssen # 147-befreien # 148- sie von der fest gebundenen Konfiguration. Die höheren Dimensionen weiterhin von den Saiten an der Planck-Länge und sind daher unsichtbar zu werden gebunden.

Mit der Aufnahme von branes, bekommt das Bild komplizierter und schwieriger zu interpretieren. Die Erforschung dieses Ansatzes in den letzten Jahren nicht beruhigend gewesen. Viele Probleme entstehen, wenn Wissenschaftler versuchen, diese Idee einzubetten rigoroser in die Mathematik der Stringtheorie.

Dennoch ist dies eine der wenigen Erklärungen, warum die vier Dimensionen gibt, die keinen Sinn machen, so haben Stringtheoretiker nicht völlig es als möglichen Grund für den großen Knall verlassen.