Süpersicim teorisi

Süpersicim kuramı parçacıkları ve temel kuvvetleri çok küçük süpersimetrik sicimlerin titreşimleri şeklinde modelleyerek onları tek bir kuramda anlatmayı amaçlayan bir denemedir. Kuram, kuantum kütleçekim kuramları arasında en umut verici olanlardan biri olarak düşünülür. Süpersicim kuramı, süpersimetrik sicim kuramı için bir stenodur çünkü bozonik sicim kuramından farklı olarak o sicim kuramının fermiyonları ve süpersimetriyi birleştiren bir versiyonudur.

Altyapı

Kuramsal fiziğin en temel problemi kütleçekimi tanımlayan ve onu büyük ölçekli yapılara (yıldızlar, galaksiler) uygulayan genel görelilik ile atomik ölçekte etki yapan diğer üç temel kuvveti tanımlayan kuantum mekaniği arasındaki uyumu sağlamaktır..

Bir kuvvetin kuantum alan kuramının gelişmesi değişmez bir şekilde sonsuz olasılıkla sonuçlanır. Fizikçiler bu sonsuzlukları bertaraf etmek için üç temel kuvvette (elektromanyetik, güçlü nükleer kuvvet ve zayıf nükleer kuvvet) işe yarayan ancak kütleçekimde yaramayan matematiksel teknikler (renormalizasyon) geliştirdiler. Bu yüzden kütleçekimin kuantum kuramının gelişmesi diğer kuvvetler için kullanılandan farklı bir yolla olmalıdır.

Temel düşünce

Kuramın esası rezonans frekansında titreşen Planck uzunluğundaki (yaklaşık 10⁻³³ m) sicimlerdir. Kuramdaki her sicim eşit rezonansa veya harmoniğe sahiptir. Farklı harmonikler farklı kuvvetleri belirtir. Bir sicimdeki stres Planck kuvveti türündedir (10⁴⁴ newton). Graviton (kütleçekim kuvvetinin henüz kuramsal olan ayar parçacığı) bu kuramla dalga genliği sıfır olan bir sicim olarak öngörülür.

Ekstra boyutlar

Fiziksel uzay 3 boyutlu olarak gözlenir (zamanın da alınmasıyla 4 boyut), bir fiziksel kuram bunu göz önünde tutmalıdır. Yine de bir kuramın dörtten fazla boyut içermesini, yalnız başına, engelleyen hiçbir şey yoktur. Sicim kuramında tutarlılık uzay-zamanın 10, 11 ve 26 boyutta olmasını gerektirir. Gözlem ve kuram arasındaki bu çatışma gözlenemeyen boyutların compactified (katılaştırılmış) yapılmasıyla çözümlenir.

Daha yüksek sayıda boyutların canlandırılması insan zihni için zordur, çünkü insan 4 uzaysal boyutta hareket edebilir. Bu sınırlandırma ile başedebilmenin yolu bu fazladan boyutları herhangi bir şekilde canlandırmaya çalışmak yerine bunları olayların işleyişini tanımlayan denklemlerdeki fazladan numaralar olarak düşünmekten geçer.

Kuram sayısı

Kuramsal fizikçiler beş ayrı sicim kuramı olmasından rahatsızdı. Bu durum 1990'larda ikinci süpersicim devrimi ile çözüldü.

Sicim kuramları
Tip	Uzay-zaman boyutları	Ayrıntılar
Bozonik	26	Fermiyon yok, sadece bozon, sadece kuvvetler arasında süpersimetri, açık ve kapalı sicimlerle, takyon var.
I	10	Süpersimetri kuvvetler ve madde arasında, açık ve kapalı sicimlerle, takyon yok, grup simetrisi SO(32)
IIA	10	Süpersimetri kuvvetler ve madde arasında, sadece kapalı sicimlerle , takyon yok , fermiyon'lar çift yönlü spin (nonchiral)
IIB	10	Süpersimetri kuvvetler ve madde arasında, sadece kapalı sicimlerle , takyon yok, fermiyon'lar tek yönlü spin (chiral)
HO	10	Süpersimetri kuvvetler ve madde arasında, sadece kapalı sicimlerle , takyon yok, Heterotik sicim teorisi, yani sağa ve sola hareketleri farklı, grup simetrisi SO(32)
HE	10	Süpersimetri kuvvetler ve madde arasında, sadece kapalı sicimlerle , takyon yok, Heterotik sicim teorisi, yani sağa ve sola hareketleri farklı, grup simetrisi E8×E8

Kaynakça

• nuclecu.unam.mx
• superstringtheory.com 30 Nisan 2008 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
• pbs.org30 Nisan 2012 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
• sukidog.com14 Kasım 2012 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.