La théorie des cordes: ce défoncer?

L'expansion d'origine de l'univers est une question théorique majeur pour les cosmologistes, et beaucoup sont l'application des concepts de la théorie des cordes dans les tentatives pour y répondre. La théorie du big bang ne donne aucune explication pour ce qui a commencé l'univers. Une conjecture controversée est un modèle de l'univers cyclique appelé univers ekpyrotique théorie, ce qui suggère que notre propre univers est le résultat de branes en collision les uns avec les autres.

Bien avant l'introduction de la théorie-M ou branes scénarios du monde, il y avait une conjecture de la théorie des cordes de savoir pourquoi l'univers a eu le nombre de dimensions que nous voyons: un espace compact de neuf dimensions spatiales symétriques commencé à se développer dans trois de ces dimensions. Selon cette analyse, un univers à trois dimensions spatiales (comme la nôtre) est géométrie de l'espace-temps le plus probable.

Dans cette idée, pose d'abord dans les années 1980 par Robert Brandenberger et Cumrun Vafa, l'univers a commencé comme une chaîne enroulée étroitement avec toutes les dimensions symétriquement confinés à la longueur de Planck. Les chaînes de caractères, en effet, les dimensions liées à cette taille.

Brandenberger et Vafa ont fait valoir que, dans trois ou moins dimensions, il serait probable pour les chaînes d'entrer en collision avec des anti-cordes. (Un anti-chaîne est essentiellement une chaîne qui serpente dans une direction opposée à la chaîne.) La collision annihile la chaîne qui, à son tour, libère les dimensions, il a été de confinement. Ils commencent donc en pleine expansion, comme dans les théories bang inflationnistes et grands.

Au lieu de penser à cordes et anti-cordes, imaginez une chambre qui a un tas de câbles reliés à des points aléatoires sur les murs. Imaginez que la salle veut développer avec les murs et le plancher et le plafond en essayant de se déplacer loin de l'autre -, mais ils ne peuvent pas à cause des câbles.

Maintenant, imaginez que les câbles peuvent se déplacer, et chaque fois qu'ils croisent, ils peuvent se recombiner. Imaginez deux câbles tendus partant du sol au plafond qui se croisent pour former un grand, maigre X. Ils peuvent se recombiner pour devenir deux câbles lâches - un attaché à l'étage et un fixé au plafond.

Si ceux-ci avaient été les deux seuls câbles d'étirement du sol au plafond, puis après cette interaction, le plancher et le plafond sont libres de se déplacer les uns des autres.

Dans le scénario Brandenberger et Vafa, cette dimension (haut-bas), ainsi que deux autres, sont libres de grandir ensemble. L'étape finale est que, dans quatre ou plusieurs dimensions de l'espace, les chaînes mobiles seront généralement ne se rencontrent jamais. (Pensez à la façon dont les points se déplaçant dans deux dimensions de l'espace ne seront probablement jamais répondre, et la raison est étendu aux dimensions supérieures.) Donc, ce mécanisme ne fonctionne que pour libérer trois dimensions de l'espace de leurs câbles.

En d'autres termes, la géométrie même de la théorie des cordes implique que ce scénario conduirait à nous voir moins de quatre dimensions de l'espace - les dimensions de quatre ou plus sont moins susceptibles d'aller à travers les collisions chaîne / anti-cordes nécessaires pour “ libérer ” eux de la configuration étroitement liés. Les dimensions supérieures continuent d'être lié par les cordes à la longueur de Planck et sont donc invisibles.

Avec l'inclusion de branes, cette image devient plus complexe et plus difficile à interpréter. La recherche sur cette approche au cours des dernières années n'a pas été rassurant. De nombreux problèmes se posent lorsque les scientifiques tentent d'intégrer cette idée avec plus de rigueur dans les mathématiques de la théorie des cordes.

Pourtant, cela est l'une des quelques explications de pourquoi il ya quatre dimensions qui font aucun sens, si les théoriciens des cordes n'a pas complètement abandonné comme une raison possible pour le big bang.