Autor Wątek: Szczególnie prosta teoria wszystkiego  (Przeczytany 9169 razy)

0 użytkowników i 1 Gość przegląda ten wątek.

Offline haael

  • Starszy Gildii
  • *******
  • Wiadomości: 10 000
  • Total likes: 2
  • Płeć: Mężczyzna
  • Polska polska nie ciapolska.
Szczególnie prosta teoria wszystkiego
« dnia: Luty 07, 2010, 12:40:06 pm »
W mediach było ostatnio głośno o unifikacji fizyki na podstawie tzw. grupy E8. Zacznijmy od początku. Autorem tej teorii jest niejaki Garrett Lisi, ekscentryk, miłośnik windsurfingu, bez stałego adresu zamieszkania. Samo to wystarczy, żeby zdobyć zainteresowanie mediów.

Nazwa teorii pochodzi od grupy E8. Jest to tzw. prosta grupa Liego a przy tym tzw. grupa szczególna, po angielsku "exceptionaly simple Lie group". Teoria chwytliwie została ochrzczona "szczególnie prostą teorią wszystkiego".

W przyrodzie obserwujemy różne symetrie. Np. mamy elektron i pozyton, które tworzą parę, kwarki w trzech kolorach, które tworzą trójkę, oprócz tego mamy mniej intuicyjne pary: elektron - neutrino, kwark u - kwark d, mamy też czwórkę foton, bozon W+, bozon W-, bozon Z, większość cząstek może się też kręcić w prawo i w lewo, co tworzy kolejne pary. Wszystkich możliwych cząstek we wszystkich możliwych stanach jest 226, czyli o wiele za dużo jak na cząstki "elementarne". Uwzględniając symetrie, można je jednak poukładać w tabelki, które są dowodem, że istnieje poziom bardziej elementarny od znanych dzisiaj cząsteczek, tak samo, jak tablica Mendelejewa jest dowodem, że istnieje poziom bardziej podstawowy niż atomy chemiczne. Podobnie jak w tablicy Mendelejewa, w diagramach cząstek zdarzają się "dziury", czyli nieodkryte jeszcze cząsteczki. Jednak o ile tablica Mendelejewa pozwoliła nam opisać atomy jako stany związane protonów i elektronów, to dla diagramów symetrii cząstek nie znamy jeszcze żadnej sensownej teorii. Stworzono już wiele tzw. teorii wielkiej unifikacji, ale żadna nie przeszła testów eksperymentalnych.

Garrett Lisi twierdzi, że udało mu się poukładać wszystkie cząstki względem reprezentacji grupy E8. Jest to "wielka" grupa, bo ma 248 wymiarów. Można ją rzutować na przestrzenie mniej-wymiarowe pod różnymi "kątami" i otrzymujemy wtedy z niej akurat te grupy, względem których nasze cząstki elementarne wykazują symetrie.

Tutaj jest wykład Garretta Lisiego na temat jego teorii: http://www.ted.com/index.php/talks/garrett_lisi_on_his_theory_of_everything.html.
Tutaj jest aplet pozwalający "obracać" grupę E8: http://deferentialgeometry.org/epe/. Jeżeli obrócimy tą grupę tak, że niektóre cząstki pokryją się ze sobą, to zobaczymy jedną z symetrii naszego świata. Odległość od środka wykresu będzie jakimś "ładunkiem" i okaże się, że wszystkie przemiany fizyczne spełniają prawo zachowania tego ładunku. Niektóre z tych ładunków będą znanymi nam wielkościami, inne będą raczej sztuczne, tzn. będą stanowiły liniowe kombinacje normalnych ładunków, jeszcze inne będą całkiem nowymi wielkościami fizycznymi.
Tutaj jest artykuł na Wiki o samej grupie E8: http://en.wikipedia.org/wiki/E8_%28mathematics%29.

Oczywiście ta teoria ma wady :). Najpoważniejszą jest pogwałcenie związku spinu ze statystyką. W teorii Lisiego niektóre cząstki o spinie całkowitym są fermionami a o połówkowym - bozonami. Lisi twierdzi, że uda się pokonać tą trudność badając zespoloną grupę E8.

Osobiście wierzę, że teoria Lisiego nie jest teorią wszystkiego. Jest jednak zbyt "normalna", używa standardowej matematyki i jest po prostu zwykłą kwantową teorią pola, tyle że doprowadzoną do skrajności. Niemniej jednak jest bardzo ładna i na pewno przyszłe akceleratory będą budowane właśnie "pod nią", może też stanie się następczynią modelu standardowego.
Prepara tu palo en mano, que hay vienen los hombres malos.
Prepara tu palo hermano, que hay vienen los hombres malos.

Offline mim1

Odp: Szczególnie prosta teoria wszystkiego
« Odpowiedź #1 dnia: Luty 18, 2011, 07:35:50 am »
Chciałem odpowiedzieć na wypowiedź sprzed roku  :biggrin:
 
Bardzo mi się podoba teoria oparta na E8. Mało znam się na fizyce, bardziej na matematyce. Interesują mnie grupy wyjątkowe Liego. Jest ich 5 i mają związek z oktonionami - 8-wymiarową algebrą nieprzemienną i niełączną - będącą uogólnieniem liczb zespolonych i kwaternionów. Byłoby fascynujące, gdyby grupa E8 mogła wyjaśnić oddziaływania we wszechświecie tzn. wyjaśnienie grawitacji i elektromagnetyzmu przez jakąś wspólną teorię.
 
Ten fizyczny wkład może wzmóc zainteresowanie tymi obiektami, które są raczej pomijane na studiach z matematyki.