La théorie des cordes et des collecteurs de Calabi-Yau

Le problème de dimensions supplémentaires a continué de sévir dans la théorie des cordes, mais ceux-ci ont été résolus par l'introduction de l'idée de compactifié, dans lequel les dimensions supplémentaires se recroquevillent autour de l'autre, de plus en plus si petits qu'ils sont extrêmement difficiles à détecter.

Les mathématiques sur la façon dont cela pourrait être réalisé avaient déjà été mis au point sous la forme d'un complexe Collecteurs de Calabi-Yau, dont un exemple est représenté sur cette figure. Le problème est que la théorie des cordes propose pas de véritable moyen de déterminer exactement laquelle des nombreuses variétés de Calabi-Yau est juste!

Lorsque les dimensions supplémentaires ont été découverts dans les années 1970, il était clair qu'ils doivent être cachés en quelque sorte. Après tout, nous avons certainement ne voyons pas plus de trois dimensions spatiales.

Une suggestion a été celui qui avait été proposé par Kaluza et Klein un demi-siècle plus tôt: Les dimensions pourraient être recroquevillé dans une très petite taille.

Les premières tentatives pour se recroquevillent ces dimensions supplémentaires couru dans des problèmes parce qu'ils ont tendance à conserver la symétrie entre la gauche; et droit; particules prononcées (appelés parité par les physiciens), qui ne sont pas toujours conservé dans la nature. Cette violation est crucial pour comprendre le fonctionnement de la force nucléaire faible.

Pour la théorie des cordes à travailler, il devait y avoir un moyen de compactify les six dimensions supplémentaires tout en conservant une distinction entre la gauche; particules mains; droitiers et.

En 1985, les variétés de Calabi-Yau (créés à d'autres fins ans plus tôt par les mathématiciens Eugenio Calabi et Shing-Tung Yau) ont été utilisés par Edward Witten, Philip Candelas, Gary Horowitz et Andrew Strominger à compactify les six dimensions de l'espace supplémentaire dans tout le La bonne façon. Ces collecteurs non seulement préservé l'impartialité des particules, mais ils ont également préservés supersymétrie juste assez pour reproduire certains aspects du modèle standard.

Un des avantages des collecteurs de Calabi-Yau était que la géométrie des dimensions pliées donne lieu à différents types de particules observables dans notre univers. Si la forme de Calabi-Yau a trois trous (ou plutôt analogues supérieurs dimensions de trous), trois familles de particules seront prédite par le modèle standard de la physique des particules.

Évidemment, par extension, une forme avec cinq trous aura cinq familles, mais les physiciens ne sont concernés par les trois familles de particules qu'ils connaissent existe dans cet univers.

Malheureusement, il ya des dizaines de milliers de possibles collecteurs de Calabi-Yau pour les six dimensions, et de la théorie des cordes propose pas de moyens raisonnables de déterminer qui est la bonne. Pour cette question, même si les physiciens pourraient déterminer laquelle était la bonne, ils avaient encore envie de répondre à la question de savoir pourquoi l'univers replié les six dimensions supplémentaires dans cette configuration particulière.

Lorsque collecteurs de Calabi-Yau ont été découverts, on espérait par certains membres de la communauté vocales de la théorie des cordes qui un collecteur spécifique serait tomber comme la bonne. Cela n'a pas été le cas, et c'est ce que beaucoup de théoriciens des cordes seraient attendus en premier lieu - que le collecteur de Calabi-Yau spécifique est une quantité qui doit être déterminée par l'expérience.

En fait, il est maintenant connu que certains autres géométries pour espaces pliées peuvent également conserver les propriétés nécessaires.