끈 이론 설명 : 끈 이론에 대한 기본 가이드

입자 물리학 분야에서 끈 이론은 양자 역학과 Albert Einstein의 일반 상대성 이론을 결합합니다.

섹션으로 이동

끈 이론이란?
끈 이론의 5 가지 핵심 아이디어
끈 이론의 간략한 역사
더 알아보기
Neil deGrasse Tyson의 MasterClass에 대해 자세히 알아보기

Neil deGrasse Tyson은 과학적 사고와 의사 소통을 가르칩니다 Neil deGrasse Tyson은 과학적 사고와 의사 소통을 가르칩니다

저명한 천체 물리학 자 Neil deGrasse Tyson이 객관적인 진실을 찾는 방법을 가르치고 발견 한 내용을 전달하기위한 도구를 공유합니다.

더 알아보기

끈 이론이란?

끈 이론은 광자에서 쿼크에 이르는 모든 입자가 0 차원 점이 아닌 1 차원 끈이라는 이론적 틀을 제공합니다. 모든 맥락에서 견디는 끈 이론의 한 버전이 발견되면, 우주의 본질을 설명하는 단일 수학적 모델, 즉 중력을 설명하지 않는 물리 표준 모델을 대체하는 모든 이론의 역할을 할 것입니다.

끈 이론의 5 가지 핵심 아이디어

끈 이론의 내용을 이해하려면 광범위한 연구가 필요하지만 끈 이론의 주요 요소에 익숙해지면 핵심 개념에 대한 기본적인 이해를 얻을 수 있습니다.

현과 브레인 : 문자열은 열린 문자열과 닫힌 문자열의 두 가지 형태로 제공되는 1 차원 필라멘트입니다. 열린 문자열은 연결되지 않는 끝이 있고 닫힌 문자열은 닫힌 루프를 형성합니다. Branes ( 'membrane'이라는 단어에서 파생 됨)는 끈이 양쪽 끝에 붙을 수있는 시트와 같은 물체입니다. Branes는 양자 역학의 규칙에 따라 시공간을 이동할 수 있습니다.
추가 공간 차원 : 물리학 자들은 우리 우주가 세 가지 공간 차원을 포함한다는 것을 인정하지만 끈 이론가들은 공간의 추가 차원을 설명하는 모델을 주장합니다. 끈 이론에서 최소 6 개의 추가 치수는 Calabi-Yau 매니 폴드라고하는 복잡한 접힌 모양으로 단단히 압축되기 때문에 감지되지 않습니다.
양자 중력 : 끈 이론은 양자 물리학을 일반 상대성 이론과 결합 시키려하기 때문에 양자 중력 이론이다. 양자 물리학은 원자 및 아 원자 입자와 같은 우주에서 가장 작은 물체를 연구하는 반면 일반 상대성 이론은 일반적으로 우주에서 더 큰 규모의 물체에 초점을 맞 춥니 다.
초대칭 : 초끈 이론이라고도하는 초대칭은 두 가지 유형의 입자, 보손 및 페르미온 간의 관계를 설명합니다. 초대칭 끈 이론에서 보손 (또는 힘 입자)은 항상 대응하는 페르미온 (또는 물질 입자)을 가지며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 과학자들이 아직 이러한 입자를 보지 못했기 때문에 초대칭의 개념은 여전히 이론적입니다. 일부 물리학 자들은 이것이 보손과 페르미온을 생성하기 위해 엄청나게 높은 에너지 수준이 필요하기 때문이라고 추측합니다. 이 입자들은 빅뱅 이전의 초기 우주에 존재했을 수 있지만 오늘날 볼 수있는 저에너지 입자로 분해되었습니다. 대형 강 입자 충돌기 (세계에서 가장 높은 에너지를 가진 입자 충돌기)는 어느 시점에서이 이론을 뒷받침 할 충분한 에너지를 생성 할 수 있습니다. 아직까지는 초대칭의 증거가 밝혀지지 않았습니다.
통합 된 힘 : 끈 이론가들은 상호 작용하는 끈을 사용하여 자연의 4 가지 기본 힘 (중력, 전자기력, 강한 핵력, 약한 핵력)이 어떻게 모든 것에 대한 통일 된 이론을 생성하는지 설명 할 수 있다고 믿습니다.

Neil deGrasse Tyson, 과학적 사고 및 의사 소통을 가르칩니다. Jane Goodall 박사가 보존을 가르칩니다. Chris Hadfield가 우주 탐험을 가르칩니다. Matthew Walker가 더 나은 수면의 과학을 가르칩니다.

끈 이론의 간략한 역사

다음 타임 라인은 끈 이론 분야에서 중요한 성과를 나타냅니다.

1968 년 : CERN (European Organization for Nuclear Research)에서 근무하는 이탈리아 이론 물리학 자 Gabriele Veneziano는 다양한 입자 가속기에서 수집 한 데이터를 사용하여 끈 이론의 기초를 공식화했습니다. 그는 200 년 된 오일러 베타 함수 공식을 사용하여 강하게 상호 작용하는 입자의 물리적 특성을 설명 할 수 있다는 사실을 깨닫고 이중 공명 모델을 구성했습니다.
1970 년 : '끈 이론'이라는 이름은 세 명의 물리학 자 (Leonard Susskind, Holger Nielsen, Yoichiro Nambu)가 베네치아 노의 모델을 사용하여 우주가 작은 진동 줄로 구성되어 있다고 제안했을 때 만들어졌습니다.
1971 년 : 이론 물리학 교수 인 Pierre Ramond는 초대칭 개념을 공식화하여 초끈 이론의 개발을 시작했습니다.
1974 년 : 일본의 물리학 자 Tamiaki Yoneya는 끈 이론에 중력을 지닌 양자 입자 인 중력의 특성을 가진 입자가 포함되어 있다는 사실을 발견하고 끈 이론의 측면도 중력 이론 일 수 있음을 깨달았습니다.
1984 년 : 영국의 물리학 자 Michael Green과 미국의 물리학 자 John Schwarz는 Green-Schwarz 메커니즘으로 알려지게 된 I 형 끈 이론에서 변칙 상쇄를 발견했습니다. 이 행사는 끈 이론 아이디어를 초대칭과 연결하고 최초의 초현 혁명을 시작했습니다.
1985 년 : 'Princeton 현악 사중주'(David Goss, Jeffrey Harvey, Emil Martinec, Ryan Rohm)는 이종 현을 발견했습니다.이 현은 수퍼 현과 보소닉 현의 하이브리드 인 폐쇄 현입니다.
1995 년 : 뉴저지 프린스턴에있는 고급 연구 연구소의 이론 물리학자인 에드워드 위튼 (Edward Witten)은 허용되는 5 가지 끈 이론 버전이 실제로 분리 된 이론이 아니라고 제안했습니다. Witten은 Witten이 M- 이론이라고 불렀던 하나의 단일 이론의 다양한 한계 일 뿐이라고 제안했습니다. M- 이론의 아이디어는 두 번째 슈퍼 스트링 혁명을 시작했습니다.