Астрономический вестник
| Информационный Канал Subscribe.Ru |
-=========== Астрономический вестник ===========-
-====== Выпуск 9 от 2003-01-25 ======-
--------------------------------
-=== Предисловие ===-
Всем, всем привет! Вот и прошла неделя…Она началась с проблем на
Субскрибе.ру но они быстро исправили проблему и сейчас все
хорошо работает. Много интересного в этом выпуске. Надеюсь, он
будет интереснее предыдущего.
Кстати тут пришла мысль сделать приложение к вестнику под
названием, «Астрономическая фотография недели» которое будет
выходить по воскресеньям. Первый выпуск будет в это воскресенье....
Всем хороших выходных
С уважением главный редактор АСТРО.
-=== Письма читателей ===-
В эту рубрику принимаются ваши письма с рассказами из вашей
астрономической практикой и просто про наблюдения. :) Адрес,
куда посылать письма такой astro@udmlink.ru
***
«Поправка»
"Астрофизики показали, что некоторые нейтронные звезды
являются сверхсильными магнитами"
Они ВСЕ являются сверзсильными магнитами.
"Это небесное тело в три с лишним раза меньше земной Луны и
примерно впятеро меньше
Титана, крупнейшего в Солнечной системе спутника."
Самый крупный спутник в Солнечной Системе - Ганимед.
Leonid astronomy@ngs.ru
-=== Астрономические новости ===-
РАЗГАДАН СЕКРЕТ ПОЯВЛЕНИЯ НАТРИЕВЫХ ОБЛАКОВ В АТМОСФЕРЕ ИО
Астрономы Университета Джона Хопкинса, Парижской Обсерватории и
другие учреждения разрешили почти 30-летнюю тайну, окружающую
луну Юпитера - Ио, выяснив, что вулканические извержения на этом
спутнике выстреливают солевые газы в его тонкую атмосферу. Эти
газы затем ионизируются, распадаются и образуют те облака
натрия, объяснения которым до сих пор не находили.
"Это дает хорошее объяснение открытию Боба Брауна, сделанного им
в 1974 году, когда он обнаружил натрий в спектре нейтральных
облаков атмосферы Ио", сказал Даррел Стробэл, профессор земных и
планетарных наук из Университета Джона Хопкинса и автор статьи о
новых результатах исследований Ио, опубликованных 2 января в
выпуске журнала Nature.
Дальнейший анализ результатов, включая моделирование, показал,
как соль распадается на атомы натрия и хлора, что может помочь
ученым продвинуться ближе к разрешению основного вопроса - как
метеоритное вещество планетарной туманности на этапе становления
Qnkmewmni системы собралось в планеты и спутники, подобные Ио.
Астрономы давно подозревали в качестве источника появления
облаков натрия обычную соль хлорида натрия, но до сих пор никто
не мог предположить столь простого объяснения, - откуда эта соль
берется. И лишь два года назад, после обнаружения хлора в
имеющем форму пончика электрически заряженном облаке газа вокруг
Ио, известного как плазменный торус, и на базе теоретических
расчетов, астрономы решили провести детальные исследования,
позволившие выявить, что источником ее выбросов является обычная
вулканическая активность спутника.
Немного вытянутая орбита Ио, проходящая вокруг Юпитера и вблизи
от других его крупных спутников - Европы и Ганимеда, подвергает
Ио большим гравитационным возмущениям, подобным тем, что
оказывает наша Луна на земные морские приливы. Но это
гравитационное влияние гораздо сильнее и сгибает кору Ио и
нагревает ее ядро. В результате на Ио постоянно идут активные
вулканические процессы и он является самым сейсмоактивным
небесным телом во всей Солнечной системе. Каждую секунду с
активных вулканов на его поверхности изрыгается около 2 тонн его
вещества. Вместе с расплавленными породами в его тонкую
атмосферу, выбрасываются и вулканические газы, из продуктов
распада которых она и состоит.
А когда этот вулканический материал ионизируется, внутренняя
магнитосфера спутника начинает напоминать миниатюрный пульсар.
Взаимодействия между облаками электрически заряженного газа
вокруг этой луны и электрически заряженными частицами в полярной
атмосфере Юпитера ускоряют вращение заряженных частиц вокруг Ио,
но также и частично влияют на торможение вращения самой
гигантской планеты, постепенно замедляя скорость.
Комете Виртанена придется подождать
15 января 2003 г.
Европейское космическое агентство решило задержать на
неопределенное время отправку исследовательского зонда Rosetta к
комете Wirtanen.
Такое решение принято из-за того, что технические проблемы с
ракетой-носителем Ariane 5, которая должна вывести зонд Rosetta,
пока не решены до конца.
В декабре прошлого года во время первого запуска
модернизированной ракеты Ariane 5 произошла катастрофа. Вывод
независимой комиссии по расследованию гласил, что виноват в
аварии новый двигатель первой ступени Vulcain 2. Ракета Ariane
5, которую планируется использовать для запуска зонда Rosetta,
оснащена старым двигателем Vulcain 1, с которым до сих пор не
было проблем. Тем не менее, решено было еще раз перепроверить
поведение во время того злополучного старта всех остальных
систем модернизированной ракеты Ariane 5.
Правда, ждать зонд Rosetta может только до конца января,
поскольку траектория его полета рассчитана так, чтобы он
встретился с кометой Wirtanen в совершенно определенной точке
пространства в ноябре 2011 г. В противном случае придется менять
план всей экспедиции и рассчитывать новую точку встречи с
кометой.
Однако руководство компании Arianespace заявило, что до конца
mb`p ее специалисты не успеют разобраться в том, что же все-
таки произошло с ракетой, и принять необходимые меры. Поэтому
пока неизвестно, когда сможет состояться запуск Ariane 5.
Так что, судя по всему, специалистам, работающим по проекту
Rosetta, придется либо искать новую траекторию полета к комете
Wirtanen, либо подобрать для зонда какую-нибудь другую комету
для исследований.
Напомним, что после встречи с кометой Wirtanen зонд Rosetta
должен был выйти на орбиту вокруг ее ледяного ядра и сбросить на
его поверхность спускаемый аппарат.
Е. Волынкина
(по материалам ESA)
Солнце поглотит Землю?
15 января 2003 г.
Конец света не просто близок - он уже начался. Астробиологи
Дональд Браунли (Donald Brownlee) и Питер Уорд (Peter Ward) из
Вашингтонского университета сообщили, что Земля постепенно
сгорает и скоро будет поглощена Солнцем.
По их расчетам, возраст нашей планеты составляет 4,5 млрд лет,
что соответствует 4:30 утра в пересчете на "солнечный день
планеты". Через полмиллиарда лет с лица Земли исчезнут животные
и растения. Через 3,5 млрд лет испарятся океаны. Но, если верить
Браунли и Уорду, самое страшное случится в "солнечный полдень
Земли" (через 7,5 млрд лет): растущее в объеме Солнце поглотит
Землю и уничтожит все следы существования нашей планеты.
Но время паниковать еще не наступило. Согласно расчетам
британских астрофизиков, Земля будет населена еще 200 млн. лет.
Но, в конце концов, ее поверхность разогреется до температур, не
подходящих для проживания живых существ. Люди будут вынуждены
искать пристанище в космосе: будут построены "капсулы-убежища",
поскольку переселиться на другие планеты будет невозможным по
причине их удаленности. Кстати, Солнце поглотит не только Землю,
но и все ближайшие планеты, включая Венеру и Марс, - хотя это
может служить слабым утешением для землян.
(по материалам сайтов Inopressa, РБК, BBC News)
Источник: CNews.ru
Планета с кольцом
Если вы думаете, что это Сатурн, то вы ошибаетесь. Нет, это
Уран. Этот великолепный снимок сделан с Земли на одном из
четырех 8.2-метровых телескопов VLT в Чили (обсерватория и
телескопы принадлежат ESO). Для его получения потребовалась 5
минутная экспозиция, а сам снимок сделан в ближнем инфракрасном
диапазоне.
На изображении видны также семь спутников Урана. Пять из них
видны очень четко, они расположились по диагонали слева сверху -
направо вниз, это Титания, Умбриэль, Миранда, Ариэль и Оберон.
Можно разглядеть еще два слабых спутника, которые были открыты
при пролете Вояджера-2. Порция расположилась у верхнего левого
края кольца, а Пак - у нижнего правого края. (Сегодня у Урана
открыт 21 спутник.)
И, конечно, на снимке совершенно фантастически выглядит кольцо
вокруг Урана. Снимок http://www.eso.org/outreach/press-rel/pr-
2002/phot-31a-02-fullres.jpg
Комета Кудо-Фуджикава - "звезда" 2003 года
Комета C/2002X5 Kudo-Fujikawa (Кудо-Фуджикава), была открыта 14
декабря 2002 года двумя японскими астрономами-любителями, имена
которых теперь увековечены в ее названии. В момент открытия
комета имела 9-9.5m и кому диаметром 2-4". (Заметим, что Т.Куто,
обнаруживший ее чуть раньше, наблюдал ее с помощью бинокля
20x125.) В последствии изображения этой кометы были найдены на
фотографиях SOHO за 6-12 ноября 2002 г.
Эта комета будет очень яркой. По последним оценкам в конце
января ее блеск может достичь нулевой величины!
Более подробные данные вы найдете и на сайте http://cfa-
www.harvard.edu/iau/Ephemerides/Comets/2002X5_1.html.
До конца января комету можно будет видеть перед восходом Солнца
в северном полушарии, в феврале она будет доступна только
жителям южного (сразу после захода).
Первая регистрация магнитного поля и вращения нормальных белых
карликов
Звезды белые карлики - продукты эволюции звезд умеренных масс. В
нашей Галактике существует около 1010 белых карликов. Наше
Солнце через несколько миллиардов лет также превратится в белый
карлик. Массы белых карликов от 0.3 до 1.3 массы Солнца, размеры
порядка размеров Земли. В белых карликах не идут ядерные
реакции, поэтому эти звезды постепенно остывают от температур
порядка миллиона градусов, сразу после образования до тысячи
градусов. Прямым способом измеряются только температуры и массы
этих звезд. Знание фундаментальных параметров белых карликов,
таких как скорости вращения и магнитные моменты, являются
принципиальными для понимания эволюции звезд, эволюции Солнца.
Во время образования белого карлика при катастрофическом сжатии
центральных частей звезды в сотни раз из-за сохранения моментов
вращения и магнитного как скорость вращения, так и напряженность
магнитных полей должны резко увеличиваться. С другой стороны
процессы потери массы и вязкости также играют значительную роль
при формировании белых карликов. Прямые измерения периода
вращения и напряженности магнитного поля на белых карликов имеют
фундаментальное значение.
До сих пор магнитные поля и периоды вращения были доступны для
непосредственного измерения в так называемых "магнитных" белых
карликах - в редком классе звезд, происхождение которых
малопонятно. На телескопе БТА методом зеемановской спектроскопии
впервые в мире были проведены успешные измерения магнитного поля
и периода вращения у "нормального" белого карлика. Это звезда 40
Eri B, она является ближайшим к Солнцу, и поэтому самым ярким
одиночным белым карликом. Измерено т. н. продольное магнитное
поле (проекция полного вектора магнитного поля на луч зрения),
которое оказалось переменным вследствие вращения звезды от -
5 кГс до +5 кГс. Период вращения 40 Eri B оказался 5 часов 17
lhmsr.
Наблюдения проводились в три последовательные ночи января 1999
г. Из этих данных найдено, что ориентация магнитного поля 40
Eri B близка к дипольной; уголы между осью вращения и лучом
зрения и между осью вращения и осью диполя близки к 90 градусов
(наиболее вероятная ориентация); напряженность магнитного поля
на полюсе диполя около 7 кГс.
-=== Частные Объявления ===-
Подать объявление в эту рубрику можно по электронному адресу
astro@udmlink.ru с темой Объявление.
***
Структура сверхкритического аккреционного диска
Сверхкритические аккреционные диски формируются вокруг черных
дыр (или нейтронных звезд) при темпе аккреции вещества на черную
дыру, превышающем критическое значение, соответствующее
Эддингтоновскому пределу светимости. При сверхкритической
аккреции сила давления излучения превышает силу гравитационного
притяжения, при этом наблюдается мощное истечение вещества из
областей, окружающих черную дыру. Впервые структура
сверхкритического аккреционного диска была описана теоретически
Н.И.Шакурой и РА.Сюняевым в 1973 г.
Сверхкритический режим наступает в случае черных дыр звездных
масс в тесных двойных системах при темпах аккреции превышающих
10-7 масс Солнца в год, в случае сверхмассивных черных дыр в
квазарах и ядрах галактик при темпе аккреции большем, чем 1-10
масс Солнца в год. Сверхкритические аккреционные диски
наблюдаются в некоторых наиболее ярких квазарах. В нашей
Галактике сверхкритический режим аккреции имеют некоторые
рентгеновские новые - микроквазары, но транзиентно, т. е. в
течение нескольких часов во время максимума вспышки. Постоянный
(перманентный) сверхкритический аккреционный диск имеет
уникальный объект SS433 - тесная двойная система, состоящая из
сверхгиганта 20 масс Солнца и черной дыры 12 масс Солнца.
Сверхкритический аккреционный диск SS433 порождает мощный, также
сверхкритический, ветер, истекающий со скоростью несколько тысяч
км/с, кроме того, перпендикулярно диску выбрасываются две узкие
коллимированные струи вещества со скоростью 80000 км/с.
Аккреционный диск SS433 и, соответственно, струи "прецессируют"
с периодом 163 дня, т. е. вращаются вокруг оси полного момента
двойной системы, с амплитудой 20o. Прецессия является
следствием взрыва Сверхновой при образовании черной дыры,
произошедшего около 100000 лет назад и разбалансировавшего
моменты вращения компонентов. Эта прецессия создает уникальную
возможность для исследования методом наблюдений
сверхкритического диска, ветра и струй SS433. SS433 -
единственный объект астрофизики, где мы имеем возможность
непосредственного исследования сверхкритического режима аккреции
газа на черную дыру, структуры таких аккреционных дисков и
прямых измерений физических параметров и условий в этой области.
На телескопе БТА в течение 1986-1997 г.г. были проведены
спектральные наблюдения SS433 и найдены параметры
сверхкритического ветра и релятивистских струй. На рисунке
показан профиль скорости ветра, истекающего из аккреционного
dhqj` в зависимости от угла , отсчитываемого от оси диска. В
плоскости диска скорость ветра около 100 км/с, далее над
плоскостью диска она резко возрастает и при полярном угле 60o
скорость ветра достигает 1300 км/с. Температура газа ветра также
возрастает к оси диска (измерено по линиям водорода и HeI,
кружки на рисунке) от 10000 К до 30000 К. В околополярной
области, вокруг оснований струй наблюдается горячий ветер с
температурой около 50000 К (измерено по линиям HeII). По оси
диска распространяются струи со скоростью 80000 км/с. По линиям
низкого возбуждения (FeII, треугольники на рисунке) найдена
эволюция структуры ветра с увеличением расстояния от объекта.
После того, как в плоскости диска холодный ветер был испущен со
скоростью 100 км/с, вследствие прецессионного разворота
аккреционного диска, горячий и быстрый ветер догоняет медленный,
в котором возникает ударная волна. После релаксации ветров, на
большом расстоянии от объекта средняя скорость ветра в плоскости
двойной системы составляет 300 км/с. Этот "экваториальный" ветер
SS433 был недавно обнаружен методами радиоастрономии со
сверхдлинными базами (Европейская сеть).
В результате спектральных исследований струй SS433 на телескопе
БТА было найдено, что они чрезвычайно узкие (1o), состоят из
большого количества (1012) мелких (108 см) облаков холодного
(104 К) газа. Облака газа движутся по строго баллистическим
траекториям. Поток кинетической энергии в струях равен 1039
эрг/с. В недавних наблюдениях американской рентгеновской
Обсерватории CHANDRA были полностью подтверждены геометрия и
энергосодержание струй SS433, найденные на БТА.
-=== Небо месяца ===-
Январь, 2003
События События
2 9 Меркурий в стоянии 18 11 Полнолуние
- 21 Новолуние 19 17 Юпитер 3.9° южнее Луны
3 19 Земля в перигелии 20 19 Регул (Альфа Льва) 4.6°
южнее Луны
4 1 Меркурий 4.6° севернее 23 0 Меркурий в стоянии
Луны
- 22 Нептун 4.6° севернее - 23 Луна в перигее
Луны
6 5 Уран 4.3° севернее Луны 24 14 Спика (Альфа Девы) 5.5°
южнее Луны
10 14 Первая четверть Луны 25 9 Последняя четверть Луны
11 2 Луна в Апогее 27 16 Марс 0.5° южнее Луны
- 2 Венера в наибольшей - 21 Антарес (Альфа
элонгации (W, 47°) Скорпиона) 4.3° южнее
Луны
- 20 Меркурий в нижнем 28 19 Венера 4.3° севернее
соединении Луны
14 18 Альдебаран (Альфа 30 11 Меркурий 4.8° севернее
Тельца) 5.7° южнее Луны Луны
15 20 Сатурн 2.7° южнее Луны 31 0 Нептун в соединении
18 3 Поллукс (Бета Близнецов)
3° севернее Луны
СОЗВЕЗДИЯ МЕСЯЦА
На севере по-прежнему располагается Дракон, головой обращенный к
горизонту. Оч. низко над горизонтом Альфа Лебедя (Денеб). К
западу от Дракона созвездие Цефея, а выше к зениту созвездие
Малой Медведицы. Северо-восток украшает поднявшееся из-под
горизонта созвездие Волопаса (с яркой оранжевой звездой, ярчайшей
на северном небе, Арктур).
На востоке восходит Дева; к югу от нее Чаша, а к северу от нее и
выше Волосы Вероники. Созвездия Волос Верониеи и Девы известны
тем, что в их направлении находятся два гигантских скопления
галактик. Созвездие Льва с яркой Регул (Альфа) уже высоко над
горизонтом. А выше Льва, ближе к зениту созвездия Малого Льва и
Рака. Высоко на северо-востоке созвездие Большой Медведицы, легко
узнаваемое по Ковшу. Чуть ниже ручки, того самого Ковша,
созвездие Гончих Псов с яркой звездой Кор Кароли (Альфа). На юго-
востоке вытянулось к северу созвездие Гидры с яркой оранжевой
звездой Альфард (Альфа), а восточнее Гидры небольшое созвездие
Секстанта.
Юг украшает созвездие Большого Пса с ярчайшей звездой всего неба
Сириус (Альфа). Сириус, одна из близких к Солнцу звезд,
находящаяся от нас в 9 св. годах. Над горизонтом с востока на
запад расположились южные созвездия Компаса, Кормы, Голубя и
Резца. К западу от Большого Пса - созвездие Зайца, а к северу
Единорог и Малый Пес с яркой звездой Процион (Альфа). К западу от
Единорога - красивейшее созвездие Ориона с ярчайшими звездами
созвездия красным Бетельгейзе и голубой Ригель (соотв. Альфа и
Бета). На юго-западе большое южное созвездие Эридана (ярчайшая
звезда этого созвездия, Ахернар, не видна над нашим горизонтом).
На западе заходят с юга на север: Кит, Рыбы, Пегас. Над Пегасом
еще хорошо видны Ящерица и Андромеда. К северу от Андромеды
созвездие Кассиопеи. Высоко на западе небольшие созвездия
Треугольника и Овна (с яркой оранжевой Хамаль, Альфа).
Зенит проходят Рысь и Возничий с яркой желтой Капелла, Альфа и
белой Менкалинан, Бета. С юго-запада Возничий огибают красивейшие
созвездия сезона: Близнецы (с яркими оранжевой Поллукс, Бета и
белой Кастор, Альфа), Телец (с яркой оранжевой Альдебаран, Альфа
и красивым звездным скоплением Плеяды) и Персей (с яркой белой
звездой Мирфак, Альфа).
ПЛАНЕТЫ МЕСЯЦА
В начале расскажем какие планеты доступны для наблюдений по
вечерам. Первые - это Уран и Нептун - оба находятся в одном и том
же созвездии - Козерога. Однако, эти планеты вы не сможете
наблюдать невооруженным глазом - только в бинокль (Уран, 6.0m)
или телескоп (Нептун, 8.0m), ввиду слабости их блеска. В январе
мы попрощаемся с Ураном (который еще можно наблюдать
непродолжительное время на светлом фоне вечернего неба) и
Нептуном, но ненадолго.
Если для Урана и Нептуна лучшие времена позади, то Властелина
Колец (Сатурна) и Царь Планет (Юпитер), как говорится, правят
бал. Юпитер в январе (-2.5m!!) восходит уже не поздно вечером,
поднимаясь около полуночи очень высоко. Планета движется по
созвездию Рака, не встречая на своем пути ничего необычного.
Сатурн, напротив - уже в начале месяца пройдет на фоне
Крабовидной туманности (М1) 4-6 января. В январе Сатурн (-1,3m!)
восходит уже днем, а кульминирует вечером.
И Красная Планета (Марс) и Утренняя Звезда (Венера) находятся
друг от друга поблизости, сначала в созвездии Весы, а затем,
удаляясь друг от друга, окажутся, в конце месяца, в Змееносце
(ненадолго каждая из них посетит Скорпион). Утренняя видимость
Венеры (в январе ее блеск -4,4m!!!) продлится до середины июля
месяца. 7 января Венера пройдет в 5' западнее звезды Тета Весов.
Блеск Марса намного скромнее чем у Венеры, всего 1,4m, но все еще
в переди! 22 января планета пройдет неподалеку от двух звезд
созвездия Скорпиона - Бета1 (Акраб) в 31' к югу и Омега1 в 15' к
северу.
4 января заканивается непродолжительная вечерняя видимость
Меркурия. Но уже в конце месяца (25 января) начнется утренняя, и
более продолжительная, видимость планеты (до середины следующего
месяца).
Лучшее в январе
Дата
Явление
Когда выходить?
Где смотреть?
4 - 6 января
Сатурн (-0.4m) + M1 (8.4m)
Всю ночь
-
4 января
Метеорный поток Квадрантиды
До полуночи
-
15 января
Луна (90%) + Сатурн
Всю ночь
-
19 января
Юпитер (-2.6m) + Луна (100%)
Всю ночь
-
25 января
Спика (1.0m) + Луна (50%)
После 2:00
-
28 - 29 января
Марс (1.3m) + Венера (-4.3m) + Луна (20%)
5:00 - 7:00
Юго-восток
30 января
Марс (1.5m) + Венера (-4.6m) + Луна (20%)
C 5:00
Восток
Обзор предоставлен Сахалинским астрономическим обществом
Автор обзора: Фомин Андрей, star_zone@sakhgu.sakhalin.ru
Введение в суперструны
John M. Pierre
перевод Сергея Павлюченко
Струнная теория - одна из наиболее восхитительных и глубоких
теорий в современной теоретической физике. К сожалению, это все
же достаточно тяжелая для понимания вещь, понять которую можно
лишь с позиций квантовой теории поля. Не повредит пониманию и
знание математики типа теории групп, дифференциальной геометрии и
т.д. Таким образом, для большинства она остается "вещью в себе".
Это введение предназначено всем интересующимся как "читабельное"
краткое введение в основные концепции струнной теории. К
сожалению, нам придется платить строгостью и полнотой за
доступность изложения. Надеемся, оно даст Вам ответы на
простейшие вопросы по струнной теории, и Вы проникнетесь красотой
этой области науки.
Струнная теория - динамично развиваеющаяся область знаний и по
сей день; каждый день приносит что-нибудь новое о ней. Пока мы не
знаем точно, описывает ли струнная теория нашу Вселенную и в
каких пределах. Но она вполне может ее описывать, что и видно из
этого обзора.
Оригинальная версия находится на
http://www.sukidog.com/jpierre/strings/index.html.
Оглавление :
Почему именно струнная теория ?: за Стандартной Моделью
Основы струнной теории
· Замкнутые струны
· Открытые струны
· Моды, гравитоны
· Взаимодействия
· Теория возмущений
Чуть больше струн:
· D-браны
· Суперструны
· Дополнительные измерения: теория Калуцы-Клейна
"Продвинутые" темы:
· Дуальность
· М-теория
· Черные дыры
Заключение
Почему именно струнная теория ?
Хотя Стандартная Модель и описывает большинство явлений, которые
мы можем наблюдать с использованием современных ускорителей, все
же многие вопросы, касающиеся Природы, остаются без ответа. Цель
современной теоретической физики состоит как раз в объединении
описаний Вселенной. Исторически, этот путь довольно удачен.
Например, Специальная Теория Относительности Эйнштейна объединила
электричество и магнетизм в электромагнитную силу. В работе
Глэшоу, Вайнберга и Салама, получившей Нобелевскую премию 1979
года, показано, что электромагнитное и слабое взаимодействия
могут быть объединены в электрослабое. Далее, есть все основания
полагать, что все силы в рамках Стандартной Модели в конечном
итоге объединяются. Если мы начнем сравнивать сильное и
электрослабое взаимодействия, то нам придется уходить в области
все больших энергий, пока они не сравняются по силе в районе ГэВ.
Гравитация же присоединится при энергиях порядка .
Цель теории струн состоит как раз в объяснении знака "?"
Характерный энергетический масштаб для квантовой гравитации
называется Планковской массой и выражается через постоянную
Планка, скорость света и гравитационную постоянную
Можно предположить, что в своем окончательном виде струнная
теория даст ответы на следующие вопросы:
· Каково происхождение известных нам 4-х сил Природы ?
· Почему массы и заряды частиц именно такие, какие они есть ?
· Почему мы живем в пространстве с 4-мя пространственными
измерениями ?
· Какова природа пространства-времени и гравитации ?
Основы струнной теории
Мы привыкли думать об элементарных частицах (типа электрона) как
о точечных 0-мерных объектах. Несколько более общим является
понятие фундаментальных струн как 1-мерных объектов. Они
бесконечно тонкие, а длина их порядка . Но это просто ничтожно
мало по сравнению с длинами, с которыми мы обычно имеем дело, так
что можно считать, что они практически точечные. Но, как мы
увидим, их струнная природа довольно важна.
Струны бывают открытыми и замкнутыми. Двигаясь в пространстве-
времени, они покрывают поверхность, называемую мировым листом.
Эти струны имеют определенные колебательные моды, которые
определяют присущие частице квантовые числа, такие, как масса,
спин, и т.д.. Основная идея состоит в том, что каждая мода несет
в себе набор квантовых чисел, отвечающих определенному типу
частиц. Это и есть окончательное объединение - все частицы могут
быть описаны через один объект - струну !
В качестве примера рассмотрим замкнутую струну
Такая струна отвечает безмассовому гравитону со спином 2 -
частице, переносящей гравитационное взаимодействие. Кстати, это
одна из особенностей струнной теории - она естественно и
неизбежно включает в себя гравитацию как одно из фундаментальных
взаимодействий.
Струны взаимодействуют путем деления и слияния. Например,
аннигиляция двух замкнутых струн в одну замкнутую
Отметим, что поверхность мирового листа - гладкая поверхность. Из
этого следует еще одно "хорошее" свойство струнной теории - в ней
нет ряда расходимостей, присущих квантовой теории поля с
точечными частицами.
Если мы "склеим" два простейших струнных взаимодействия между
собой, то получим процесс, в котором две замкнутые струны
взаимодействуют через объединение в промежуточную замкнутую
струну, которая потом опять распадается на две:
Этот основной вклад в процесс взаимодействия называется древесным
приближением. Для того, чтобы вычислить квантовомеханические
амплитуды процессов используя теорию возмущений, добавляют вклады
от квантовых процессов высших порядков. Теория возмущений дает
хорошие результаты, так как вклады становятся все меньше и
меньше, когда мы используем все более высшие порядки. Даже если
вычислить лишь первые несколько диаграмм, то можно получить
достаточно точные результаты. В струнной теории высшие порядки
отвечают большему числу дыр (или "ручек") на мировых листах.
Хорошо в этом подходе то, что каждому порядку теории возмущения
соответствует только одна диаграмма (например, в теории поля с
точечными частицами число диаграмм растет экспоненциально в
высших порядках). Плохо же то, что точные расчеты диаграмм с
более чем двумя дырами очень сложны по причине сложности
математического аппарата, используемого при работе с подобными
поверхностями. Теория возмущений очень полезна при исследовании
процессов со слабой связью, и большая часть открытий в области
физики элементарных частиц и струнной теории связана именно с
ней. Однако, все это еще далеко от завершения. Ответы на самые
глубокие вопросы теории можно будет получить лишь после того, как
будет завершено точное описание этой теории.
D-браны
У струн могут быть совершенно произвольные условия на границе.
Например, замкнутая струна имеет периодичные граничные условия
(струна "переходит сама в себя"). У открытых же струн могут быть
два типа граничных условий - условия Неймана и условия Дирихле. В
первом случае конец струны может свободно двигаться, правда, не
унося при этом импульса. Во втором же случае конец струны может
двигаться по некоторому многообразию. Это многообразие и
называется D-браной или Dp-браной (при использовании второго
обозначения 'p' - целое число, характеризующее число
пространственных измерений многообразия). Пример - две струны, у
которых один или оба конца закреплены на 2-мерной D-бране или D2-
бране:
D-браны могут иметь число пространственных измерений от -1 до
числа пространственных измерений нашего пространства-времени.
Например, в теории суперструн 10 измерений - 9 пространственных и
одно временное. Таким образом, в суперструнах максимум что может
существовать, это D9-брана. Отметим, что в этом случае концы
струн фиксированы на многообразии, покрывающем все пространство,
поэтому они могут двигаться везде, так что на самом-то деле
наложено условие Неймана ! В случае p=-1 все пространственные и
временные координаты фиксированы, и такая конфигурация называется
инстантоном или D-инстантоном. Если p=0, то все пространственные
координаты фиксированы, и конец струны может существовать лишь в
одной единственной точке в пространстве, так что D0-браны
зачастую называют D-частицами. Совершенно аналогично D1-браны
называют D-струнами. Кстати, само слово 'брана' произошло от
слова 'мембрана', которым называют 2-мерные браны, или 2-браны.
В действительности D-браны динамичны, они могут флуктуировать и
двигаться. Например, они взаимодействуют гравитационно. На
диаграмме ниже можно видеть, как одна замкнутая струна (в нашем
случае гравитон) взаимодействует с D2-браной. Особо стоит
отметить тот факт, что при взаимодействии замкнутая струна
становится открытой с обоими концами на D-бране.
Так что, струнная теория это нечто большее, чем просто теория
струн !
Суперсимметричные струны
Все частицы в природе делятся на два типа - бозоны и фермионы.
Таким образом, любая теория, претендующая на фундаментальность,
должна включать в себя оба эти типа частиц. Когда мы начинаем
рассматривать теорию мировых листов струн с учетом бозонов и
фермионов, мы автоматически получаем новый тип симметрии -
суперсимметрию - симметрию можду бозонами и фермионами. Фермионы
и бозоны сгруппированы в супермультиплеты, которые и связаны
через эту симметрию. Именно отсюда и берется 'супер' в
суперструнах.
Согласованная квантовая теория суперструн существует лишь в
десятимерии - пространстве-времени с десятью пространственно-
временными измерениями. Во всех других случаях теория из-за
квантовых эффектов становится несогласованной или 'аномальной'. В
десятимерии же эти эффекты полностью исчезают. Правда, мы видим,
что живем в 4-х измерениях, а не в 10-и, но, переходя от 10-и к
нашим 4-м можно обнаружить ряд интересных явлений.
Используя минимально-связанную теорию возмущений, можно выделить
пять различных согласованных суперструнных теорий, известных как
Type I SO(32), Type IIA, Type IIB, SO(32) Гетеротическая
(Heterotic) и E8 x E8 Гетеротическая (Heterotic).
Type IIB
Type IIA
E8*E8 Heterotic
SO(32) Heterotic
Type I
Тип струн
Замкнутые
Замкнутые
Замкнутые
Замкнутые
Открытые
(& замкнутые)
10d Суперсимметрия
N=2
(киральная)
N=2
(некиральная)
N=1
N=1
N=1
10d Калибровочные группы
нет
нет
E8 x E8
SO(32)
SO(32)
D-браны
-1,1,3,5,7
0,2,4,6,8
нет
нет
1,5,9
· Type I SO(32):
Эта теория содержит открытые суперструны. В ней есть только одна
(N=1) суперсимметрия в десятимерии. Открытые струны могут
переносить на своих концах калибровочные степени свободы, а для
того, чтобы избежать аномалий, калибровочная группа должна быть
SO(32). Кроме того, в ней содержатся D-браны с 1,5 и 9
пространственными измерениями.
· Type IIA:
Это теория замкнутых суперструн с двумя (N=2) суперсимметриями в
десятимерии. Два гравитино (суперпартнеры гравитона) движутся в
противоположных направлениях по мировому листу замкнутой струны и
имеют противоположные киральности по отношению к 10-мерной группе
Лоренца, так что это некиральная теория. Также у нее нет
калибровочной группы, зато есть D-браны с 0,2,4,6 и 8
пространственными измерениями.
· Type IIB:
Это тоже теория замкнутых суперструн с N=2 суперсимметрией.
Однако, в этом случае гравитино имеют одинаковую киральность по
отношению к 10-мерной группе Лоренца, так что это киральная
теория. Снова нет калибровочной группы, но есть D-браны с -1, 1,
3, 5, и 7 пространственными измерениями.
· SO(32) Гетеротическая (Heterotic):
А это струнная теория с суперсимметричными полями на мировом
листе, двигающимися в одном направлении, и несуперсимметричными,
двигающимися в противоположном. В результате получаем N=1
суперсимметрию в десятимерии. Несуперсимметричные поля дают вклад
в спектр как безмассовые бозоны, а сам спектр не аномален только
из-за SO(32) калибровочной симметрии.
· E8 x E8 Гетеротическая (Heterotic):
Совершенно идентична SO(32) за тем исключением, что в ней вместо
группы SO(32) используется группа E8xE8, что тоже устраняет
аномалии в спектре.
Как можно видеть, гетеротические теории не содержат D-бран.
Однако, в них есть пятьбранные (fivebrane) солитоны, не
являющиеся D-бранами. Теории IIA и IIB также содержат пятьбранные
солитоны в довесок к D-бранам. Пятьбраны обычно называют
"пятьбранами Невье-Шварца" ("Neveu-Schwarz fivebrane") или проще
NS-пятьбранами ("NS fivebrane").
Стоит отметить, что E8 x E8 Гетеротические струны исторически
рассматривались как самая перспективная теория для описания
физики вне Стандартной Модели. Она была создана в 1987 году
Гроссом (Gross), Харви (Harvey), Мартинесом (Martinec), и Ромом
(Rohm) и в течении длительного времени считалась единственной
струнной теорией, имеющей хоть какое-то отношение к реальному
миру. Связано это с тем, что калибровочная группа Стандартной
Модели - SU(3)xSU(2)xU(1) - хорошо соотносится с одной из групп
E8. Вторая E8 не взаимодействует с материей кроме как через
гравитацию, что может объяснить проблему темной материи в
астрофизике. Из-за того, что мы все еще не полностью понимаем
струнную теорию, вопросы типа 'как происходило нарушение
суперсимметрии' или 'почему в Стандартной Модели именно три
поколения частиц', остаются без ответа. Большинство подобных
вопросов имеют отношение ко компактификации, которую мы сейчас
обсудим. Пока же ясно то, что струнная теория содержит все
элементы, чтобы быть теорией объединенных взаимодействий, и можно
сказать, что это пока единственная настолько завершенная теория
подобного толка. Однако, мы не знаем, каким же образом эти все
элементы описывают наблюдаемые явления.
Дополнительные измерения
Суперструны существуют в 10-мерном пространстве-времени, в то
время как мы живем в 4-мерном. И если суперструны описывают нашу
Вселенную, нам необходимо как-то связать между собой два эти
пространства. Для этого свернем 6 измерений до очень маленького
размера. Если при этом размер компактного измерения окажется
порядка размера струн (), то мы из-за малости этого измерения
попросту не сможем никак его напрямую увидеть. В конечном итоге
мы получим наше (3+1)-мерное пространство, в котором каждой точке
нашей 4-мерной Вселенной отвечает крохотное 6-мерное
пространство.
На самом деле это довольно старая идея, которая восходит к
работам Калуцы (Kaluza) и Клейна (Klein) 1920-х годов. При этом
описанный выше механизм называют теорией Калуцы-Клейна или
компактификацией. В самой работе Калуцы показано, что если мы
возьмем теорию относительности в 5-мерном пространстве-времени,
затем свернем одно измерение в окружность, то получим 4-мерное
пространство-время с теорией относительности плюс
электромагнетизм ! А так получается из-за того, что
электромагнетизм это U(1) калибровочная теория. U(1) это группа
вращений вокруг точки на плоскости. Механизм Калуцы-Клейна дает
простую геометрическую интерпретацию этой окружности - это то
самое свернутое пятое измерение. Хотя свернутые измерения и малы
для прямого детектирования, тем не менее они могут иметь глубокий
физический смысл. [Совершенно случайно просочившись в прессу,
работа Калуцы и Клейна вызвала много разговоров по поводу пятого
измерения.]
Как мы сможем узнать, есть ли на самом деле дополнительные
измерения и как мы сможем их "почуствовать", имея ускорители с
достаточно высокими энергиями ? Из квантовой механики известно,
что если пространство периодично, то импульс квантован: , тогда
как если пространство неограниченно, то спектр значений импульса
непрерывен. Если уменьшать радиус компактификации (размер
дополнительных измерений), то диапазон дозволенных значений
импульса будет увеличиваться. Так получают башню состояний
импульса - башню Калуцы Клейна.
А если радиус окружности взять очень большим
("декомпактифицируем" измерение), то диапазон возможных значений
импульса будет довольно узким, но будет "почти-непрерывным".
Такой спектр будет похож на спектр масс мира без компактификаций.
Например, безмассовые в большем числе измерений состояния в
меньшем числе измерений будут выглядеть именно как описанная выше
башня состояний. Тогда должен наблюдаться "набор" частиц с
массами, равноотстоящими друг от друга. Правда, для того, чтобы
"увидеть" самые массивные частицы, необходимы ускорители,
значительно лучшие тех, которыми мы сейчас располагаем.
У струн есть еще одно замечательное свойство - они могут
"наматываться" на компактифицированное измерение, что приводит к
появлению оборотных мод в спектре масс. Замкнутая струна может
обернуться вокруг компактифицированного измерения целое число
раз. Аналогично случаю Калуцы-Клейна они дают вклад в импульс
как. Существенная разница состоит как раз в другой связи с
радиусом компактификации . В этом случае для малых размеров
дополнительных измерений оборотные моды становятся очень легкими
!
Теперь нам необходимо перейти к нашему 4-мерному пространству.
Для этого нам нужна 10-мерная суперструнная теория на 6-мерном
компактном многообразии. Естественно, что при этом описанная выше
картина становится более сложной. Проще всего положить, что все
эти 6 измерений - 6 окружностей, таким образом все они
представляют собой 6-мерный тор. Более того, такая схема
позволяет сохранить суперсимметрию. Считается, что некоторая
суперсимметрия существует и в нашем 4-мерном пространстве на
энергетических масштабах порядка 1 ТэВ (именно на этих энергиях
последнее время и ищут суперсимметрию на современных
ускорителях). Для того, чтобы сохранить минимальную
суперсимметрию, N=1 в 4-мерии, компактифицировать надо на
специальном 6-мерном многообразии, именуемом многообразием Калаби-
Йо (Calabi-Yau manifold).
Свойства многообразий Калаби-Йо могут иметь важные приложения к
физике низких энергий - к частицам, которые мы наблюдаем, их
массам и квантовым числам, а также к числу поколений частиц.
Проблемой тут является то, что, вообще говоря, существует
огромное множество многообразий Калаби-Йо, и мы не знаем, какое
из них надо использовать. В этом смысле, имея фактически одну 10-
мерную струнную теорию мы получаем, что 4-мерная теория
становится совсем не единственно возможной, по крайней мере, на
нашем (еще неполном) уровне понимания. "Струнные люди" (ученые,
работающие в области струнных теорий) возлагают надежды на то,
что обладая полной непертурбативной теорией струн (теорией, НЕ
построенной на возмущениях, описанных несколько выше), мы сможем
объяснить, как Вселенная перешла от 10-мерной физики, которая,
возможно, имела место в течении высокоэнергетического периода
сразу после Большого Взрыва, к 4-мерной, с которой мы имеем дело
сейчас. [Иными словами, что мы найдем единственное многообразие
Калаби-Йо.] Андрей Стромингер (Andrew Strominger) показал, что
многообразия Калаби-Йо можно непрерывно связать друг с другом
посредством конических преобразований (conifold transitions) и,
таким образом, можно двигаться между различными многообразиями
Калаби-Йо, меняя параметры теории. Но это предполагает
возможность того, что различные 4-мерные теории, возникающие от
различных многообразий Калаби-Йо, являются различными фазами
одной теории.
Дуальность
Пять описанных выше суперструнных теорий оказываются очень
различными с точки зрения слабо-связанной пертурбативной теории
(теории возмущений, развитой выше). Но на самом деле, как
выяснилось в последние несколько лет, они все связаны между собой
различными струнными дуальностями. Назовем теории дуальными, если
они описывают одну и ту же физику.
Первый тип дуальности, которую мы тут обсудим, - Т-дуальность (T-
duality). Такой тип дуальности связывает теорию,
компактифицированную на окружности радиуса , с теорией,
компактифицированной на оеружности радиуса . Таким образом, если
в одной теории пространство свернуто в окружность малого радиуса,
то в другой оно будет свернуто в окружность большого радиуса, но
обе они будут описывать одну и ту же физику ! Суперструнные
теории типа IIA и типа IIB связаны через Т-дуальность, SO(32) и
E8 x E8 гетеротические теории также связаны через нее.
Еще одна дуальность, которую мы рассмотрим - S-дуальность. Проще
говоря, эта дуальность связывает предел сильной связи одной
теории с пределом слабой связи другой теории. (Отметим, что при
этом слабо связанные описания обоих теорий могут очень сильно
различаться.) Например, SO(32) Гетеротическая струнная теория и
теория Типа I S-дуальны в 10-мерии. Это означает, что в пределе
сильной связи SO(32) Гетеротическая теория переходит в теорию
Типа I в пределе слабой связи и наоборот. Найти же свидетельства
дуальности между сильным и слабым пределами можно, сравнив
спектры легких состояний в каждой из картин и обнаружив, что они
согласуются между собой. Например, в струнной теории Типа I есть
D-струна, которая тяжелая при слабой связи и легкая при сильной.
Эта D-струна переносит те же легкие поля, что и мировой лист
SO(32) Гетеротической струны, так что когда теория Типа I очень
сильно связана, D-струна становится очень легкой и мы попросту
увидим, что описание становится таким же, как и через слабо
связанную Гетеротическую струну. Другой S-дуальностью в 10-мерии
является самодуальность IIB струн: сильно связанный предел IIB
струны это попросту другая IIB теория, но слабо связанная. В IIB
теории тоже есть D-струна (правда, более суперсимметричная,
нежели D-струны теории Типа I, так что и физика тут другая),
которая становится легкой при сильной связи, но эта D-струна
также является другой фундаментальной струной теории Типа IIB.
Дуальности между различными струнными теориями являются
свидетельством того, что все они попросту различные пределы одной
теории. Каждый из пределов имеет свою применимость, и различные
пределы разных описаний пересекаются. Что это за М-теория,
Читайте дальше !
М-теория
При низких энергиях М-теория описывается теорией, называемой 11-
мерной супергравитацией. В этой теории есть мембрана и пятьбрана
в качестве солитонов, но нет струн. Как же нам можно тут получить
уже полюбившиеся нам струны ? Можно компактифицировать 11-мерную
М-теорию на окружности малого радиуса для получения 10-мерной
теории. Тогда если наша мембрана имела топологию тора, то
сворачивая одну из этих окружностей, мы получим замкнутую струну
! В пределе, когда радиус очень мал, мы получаем суперструну Типа
IIA.
Но как мы узнаем, что М-теория на окружности даст именно
суперструну Типа IIA, а не IIB или гетеротические суперструны ?
Ответ на этот вопрос можно получить после тщательного анализа
безмассовых полей, которые мы получаем в результате
компактификации 11-мерной супергравитации на окружности. Другой
простой проверкой может быть обнаружение того, что D-брана из М-
теории уникальна для IIA теории. Вспомним, что IIA теория
содержит D0, D2, D4, D6, D8-браны и NS пятьбрану. Следующая
таблица обобщает все вышесказанное:
M-теория на окружности
IIA в 10-мерии
Мембрана, свернутая на окружности
IIA суперструна
Мембрана, уменьшенная до нулевого размера
D0-брана
развернутая мембрана
D2-брана
Свернутая на окружности пятьбрана
D4-брана
развернутая пятьбрана
NS пятьбрана
Тут опущены D6 и D8-браны. D6-брану можно проинтерпретировать как
"монополь Калуцы-Клейна", который представляет собой специальное
решение 11-мерной супергравитации при компактификации на
окружность. D8-брана не имеет ясной интерпретации в терминах М-
теории, это все еще открытый вопрос.
Другой путь для получения согласованной 10-мерной теории -
компактификация М-теории на маленький отрезок. Это означает, что
мы предполагаем, что одно из измерений (11-е) имеет конечную
длину. При этом концы отрезка определяют границы 9
пространственных измерений. На этих границах можно построить
открытую мембрану. Так как пересечение мембраны с границей -
струна, то можно видеть, что (9+1)-мерный "мировой объем"
(worldvolume) может содержать струны, "торчащие" из мембраны.
После всего этого, чтобы избежать аномалий, необходимо, чтобы
каждая из границ несла на себе E8 калибровочную группу.
Следовательно, если сделаем пространство между границами очень
маленьким, мы получим 10-мерную теорию со струнами и E8 x E8
калибровочной группой. А это и есть E8 x E8 гетеротическая струна
!
Такми образом, рассматривая разные условия и разные дуальности
между струнными теориями, мы придем к тому, что в основе всего
этого лежит одна теория - М-теория. При этом пять суперструнных
теорий и 11-мерная супергравитация являются ее классическими
пределами. Первоначально мы пытались получить соответственные
квантовые теории, "расширяя" классические пределы, используя
пертурбативную теорию (теорию возмущений). Однако пертурбативная
теория имеет свои пределы применимости, так что изучаю
непертурбативные аспекты этих теорий, используя дуальности,
суперсимметрию, и т.д. мы приходим к заключению, что все они
объединены одной единственной квантовой теорией. Эта
единственность очень привлекательна, так что работа над
построением полной квантовой М-теории идет полным ходом.
Черные дыры
Классическое описание гравитации - Общая Теория Относительности
(ОТО) - содержит решения, называемые "черные дыры" (ЧД).
Существует довольно много типов черных дыр, но все они показывают
сходные общие свойства. Горизонт событий это поверхность в
пространстве-времени, которая, проще говоря, отделяет область
внутри ЧД от области вне ее. Гравитационное притяжение ЧД
настолько велико, что ничто, даже свет, проникнув под горизонт,
не может вырваться назад. Таким образом, классические ЧД могут
быть описаны лишь используя такие параметры как масса, заряд и
угловой момент.
Черые дыры - хорошие лаборатории по изучению струнных теорий,
поскольку эффекты квантовой гравитации важны даже для достаточно
больших черных дыр. Черные дыры на самом деле не "черные",
поскольку они излучают ! Используя полуклассические аргументы,
Стивен Хокинг показал, что ЧД излучают тепловое излучение со
своего горизонта. Так как струнная теория, помимо всего прочего
еще и теория квантовой гравитации, она в состоянии согласованно
описать ЧД. А еще есть ЧД, удовлетворяющие уравнению движения для
струн. Эти уравнения схожи с уравнениями из ОТО, но в них есть
некоторые дополнительные поля, пришедшие туда из струн. В
суперструнных теориях есть специальные решения типа ЧД, которые
сами по себе еще и суперсимметричны.
Одним из самых драматичных результатов в струнной теории был
вывод формулы для энтропии Бекенштейна-Хокинга ЧД, полученный из
рассмотрения микроскопических струнных состояний, формирующих ЧД.
Бекенштейн отметил, что ЧД подчиняются "закону площадей", dM = K
dA, где 'A' - площадь горизонта а 'K' - константа
пропорциональности. Так как полная масса ЧД это ее энергия покоя,
то ситуация очень похожа на термодинамику: dE = T dS, что показал
Бекенштейн. Хокинг позднее в полуклассическом приближении
показал, что температура ЧД равна T = 4k, где 'k' - константа,
именуемая "поверхностной гравитацией". Таким образом, энтропия ЧД
может быть переписана как . Более того, не так давно Стромингер
(Strominger) и Вафа (Vafa) показали, что эта формула для энтропии
может быть получена микроскопически (вплоть до фактора 1/4),
используя вырождение квантовых состояний струн и D-бран,
соответствующих определенным суперсимметричным ЧД в струнной
теории. К слову, D-браны дают на малых расстояниях описание как
при слабой связи. Например, ЧД, рассмотренные Стромингером и
Вафой, описываются 5-бранами, 1-бранами и открытыми струнами,
"живущими" на 1-бране, все свернутые в 5-мерный тор, что
эффективно дает 1-мерный объект - ЧД.
При этом хокинговское излучение можно описать в рамках этой же
структуры, но если открытые струны могут "путешествовать" в обоих
направлениях. Открытые струны взаимодействуют между собой и
излучение испускается в форме замкнутых струн.
Точные вычисления показывают, что для одних и тех же типов ЧД
струнная теория дает те же предсказания, что и полуклассическая
супергравитация, включая нетривиальную поправку, зависящую от
частоты и называемую "параметром серости" (greybody factor).
Заключение
Теория суперструн очень активно развивается в последнее время,
поскольку она может правильно описать всю нашу физику на всех
энергетических масштабах. В ней есть все - квантовая физика,
фермионы и бозоны, калибровочные группы и гравитация. В последние
несколько лет произошел настоящий прорыв в понимании сути теории,
включая D-браны и дуальность. Струнная теория очень успешно
применяется к исследованию ЧД и квантовой гравитации. Но, как
выше уже говорилось, до полного понимания теории еще далеко.
Еще несколько вещей, которые (пока еще) не нашли своего отражения
в этом Введении:
· М(атричная) теория (M(atrix) theory)как кандидат на полное
квантовое описание М-теории
· Ф-теория (F-theory) как вариант 12-мерной теории
· Суперсимметричные калибровочные теории - физика
взаимодействующих D-бран
· История суперструн - от открытия кварков в 1970х до наших
дней
· Детали - феноменология, математические детали, вычисления
...
Оригинальная версия находится на
http://www.sukidog.com/jpierre/strings/index.html.
-=== Глоссарий ===-
Альвеновские волны
Альвеновские волны - в широком смысле магнитогидродинамические
волны (МГД-волны), распространяющиеся в плазме в магнитном поле.
Названы по имени X.Альвена (H.Alfven), впервые рассмотревшего в
1942 колебания проводящей намагниченной жидкости и установившего
существование продольных и поперечных МГД-волн, движение вещества
в которых происходит соответственно вдоль н поперек направления
распространения волны. Продольные волны получили название быстрой
и медленной магнитозвуковых (см. Волны в плазме). В узком,
наиболее употребительном смысле альвеновскими волнами называются
поперечные волны, распространяющиеся вдоль магнитного поля без
дисперсии. Частота альвеновских волн не превышает ионную
циклотронную частоту (поэтому они являются низкочастотными),
движение электронов и ионов в альвеновской волне происходит
одинаково и плазма ведет себя как единая жидкость. Скорость
альвеновских волн {т. е. альвеновская скорость) определяется
напряженностью магнитного поля H, плотностью плазмы и направлена
вдоль поля:. Альвеновские волны являются точными нелинейными
решениями МГД-уравнений; они распространяются без искажения
профиля, что обусловливает их значительную роль в космической
плазме.
На сегодня все…
С уважением Главный редактор АСТРО <Жду на этот адрес
предложения и пинки >
Сегодняшний тираж вестника: 64
Архив вестника: Архив Рассылки
| http://subscribe.ru/
E-mail: ask@subscribe.ru |
Отписаться
Убрать рекламу |
| В избранное | ||
