Physics: (Norwegian only)
Hvordan superstreng teori takler sub-Planck space og den generelle relativitetsteorien
Christian Stigen Larsen, Januar 2002
Denne teksten er gjengivelse av en mail jeg sendte på mailinglisten y3k. Du kan også lese den originale mailen. Ellers er ikke jeg noen ekspert på området, så det kan veldig godt være enkle feil i teksten, men det burde hjelpe til å gi forståelse for superstreng teori.
Problemet med "The Standard Model", som er den modellen som brukes for å beskrive kvantefysikk i dag, er at den behandler elementærpartikler som å være 0-dimensjonelle, altså uten romlig utstrekning.
Figur 1
Uansett hvor nærme man kommer en partikkel, kan man nærme seg den så mye en vil, med mindre og mindre steg (infinitesimalt).
Figur 2
Dette skaper problemer med Planck-lengde. På så små avstander som på Planck-lengde får en nemlig "fuzziness", og det blir umulig å si noe vettugt om posisjoner til partikler når en kommer under Planck-lengden (sub-Planck space). Min lille egen mening er at sub-Planck space er vår tids "eter", og vil vise seg å være noe man ikke kommer til å trenge, hvis da superstring teorien viser seg å være brukendes.
Figur 3
Men hvis elementær-"partiklene" representeres som strings derimot, så får en ikke problem med sub-Planck space. Problemet med 0-dimensjonelle partikler er at generell relativitet ikke stemmer overens; i en annihiliasjon (et partikkel- og antipartikkelpar) så vil to observatører i relativ bevegelse nemlig være helt enige om tidspunkt og posisjon når partiklene møtes iflg. The Standard Model. Dette er i direkte konflikt med generell relativitetsteori, og dermed klarer man ikke å omfatte gravitasjon i The Standard Model.
Figur 4
Derimot, med stringteori går dette helt fint, de to observatørene vil være uenige om både tid og posisjon der "partiklene" (eller strengene) møtes, altså lar gen. relativitet og dermed gravitasjon seg inkorporere i strengteorien.
Figur 5
Et viktig punkt å ta med er dette; En "string" har utstrekning i rommet, men bare 1 ganger Planck-lengden. Dermed vil strengene se ut som punkter for en observatør, men er egentlig strings.
Figur 6
Henvisning
Illustrasjonene og tankegangen er nært basert på noen sider i "The Elegant Universe" av Brian Greene, pp. 159-164.
Sørg også for å sjekke ut The Official Superstring Theory homepage.