Суперсиметрія
“Фізики чаклують над теорією матерії, і здається, що ця теорія просто взята з сценарію” Зоряного шляху “, – пише журналіст Чарлз Зайфен. – Вона припускає, що у кожної частинки є ще не відкриті двійники, тіньові суперпартнери-близнюки, чиї властивості, однак, сильно відрізняються від властивостей відомих нам часток… Якщо суперсиметрія дійсно існує, ці… частинки можуть утворювати екзотичну темну матерію. .. з якої складається майже вся наша Всесвіт “.
За теорією суперсиметрії (сусі), у кожної частинки стандартної моделі є більш важкий двійник. Так, кварки (крихітні частинки, з яких побудовані, наприклад, протони і нейтрони) повинні мати важких партнерів – це частинки, названі Скварка (скорочення від “суперсиметричних кварк”). Суперсиметричних партнер електрона називається селек-троном. Серед батьків Сусі – фізики Б. Сакіта, Ю. Весс і Б. зуміння.
Частково стимулом до появи Сусі стали чисто естетичні міркування – вона встановлює симетрію між властивостями відомих частинок.
Якби Сусі не існувало, то, як пише Брайан Грін, “це було б подібно до того, як якби Бах, придумавши безліч переплетених тим, що утворюють геніальне полотно музичної симетрії, раптом забув би про фінальний, все дозволяючий, акорд”. Сусі є також важливою властивістю теорії струн, в якій деякі з фундаментальних частинок (наприклад, кварки і електрони) подаються у вигляді неймовірно крихітних одновимірних об’єктів, званих струнами.
Науковий журналіст Аніл Анантасвамі пише: “Ключовим моментом теорії є припущення, що в бульйоні часток надвисоких енергій в ранньому Всесвіті частинки і їх суперпартнери були невиразні. Кожна пара співіснувала як єдиний об’єкт, який не має маси. У процесі розширення і остигання Всесвіту ця суперсиметрія була порушена. Частинки і їх суперпартнери пішли різними шляхами і перетворилися на різні частинки – кожна зі своєю власною масою “.
А Зайфен приходить до висновку: “Якщо ці тіньові частинки не будуть виявлені, то теорія суперсиметрії залишиться просто математичної іграшкою. Подібно моделі Всесвіту Птолемея, вона буде пояснювати, як функціонує космос, при цьому не відображаючи справжню реальність “.
Related posts:
- Тахіони Тахіони – гіпотетичні субатомні частинки, що летять швидше за швидкість світла. “Хоча більшість сучасних фізиків оцінюють ймовірність існування тахіон лише трохи більше ймовірності існування єдинорогів, – пише фізик Нік Херберт, – дослідження властивостей цих гіпотетичних частинок не було повністю даремним”. Оскільки ці частки можуть подорожувати в минуле, професор-електронник Пол Наїн гумористично зауважує: “Якщо коли-небудь тахіони […]...
- Стандартна модель “На початку 1930-х рр. фізики вважали, що все речовина складається лише з частинок трьох видів – електронів, протонів і нейтронів, – пише науковий журналіст Стівен Баттерсбі. – Але тут раптом перед вченими стрункими рядами пройшли частинки, яких ніхто не чекав, – нейтрино, позитрон і антипротон, мюони, півонії і каони, лямбда і сигма-гіперонів… До середини 1960-х […]...
- Теорії походження Всесвіту Людям завжди було цікаво знати один складний відповідь на просте запитання. Як же все починалося і як це ми докотилися до того, що є? Іншими словами – як народилася Всесвіт? Отже, ось вони – різні версії і моделі походження Всесвіту. Креаціонізм: все створив Господь Бог Серед всіх теорій про походження Всесвіту ця з’явилася найпершою. Дуже […]...
- Сучасний космогонічний міф про “Великий вибух” Ейнштейнівська загальна теорія відносності (ЗТВ) породжує загальну космологію. Фізики не уникли спокуси застосувати рівняння ЗТВ до Всесвіту в цілому. І тут їх, в усякому разі Ейнштейна, чекав сюрприз. Виявилося, що рішення рівнянь Ейнштейна в припущенні моделі однорідної і ізотропного Всесвіту нестаціонарні (це в 1922 р відкрив молодий радянський фізик А. А. Фрідман) і призводять до […]...
- Еволюція Всесвіту. Сучасні космологічні моделі У класичній науці панувала теорія стаціонарного Всесвіту: вона завжди була майже такою ж, як зараз. Сучасні космологічні моделі Всесвіту базуються на загальній теорії відносності Ейнштейна, згідно з якою метрика простору і часу визначається розподілом гравітаційних мас у Всесвіті, властивості якої обумовлені насамперед середньою щільністю матерії. Сучасна космологія будує моделі Всесвіту виходячи з рівняння тяжіння із […]...
- Рівняння Дірака Як зазначено у статті “Антиречовина”, рівняння фізики іноді призводять до таких наслідків, яких не чекав навіть їх першовідкривач. Фізик Френк Вільчек у своєму нарисі про зрівняння Дирака писав, що могутність подібних рівнянь може здатися воістину чарівним. У 1927 р Поль Дірак спробував знайти аналог хвильового рівняння Шредінгера, який був би сумісний з положеннями спеціальної теорії […]...
- Що вивчає молекулярна фізика і термодинаміка Молекулярна фізика виходить з уявлень про те, що всі тіла складаються з найдрібніших частинок – молекул і атомів. Частинки рухаються і взаємодіють один з одним, а фізичні властивості тіл пояснюються характером цього руху і взаємодії. Найпростішою моделлю молекулярної фізики служить ідеальний газ. У цій моделі ми нехтуємо розмірами частинок, їх внутрішньою будовою і взаємодією один […]...
- Теорія броунівського руху Теорія броунівського руху була побудована в 1905-1906 рр. німецьким вченим Ейнштейном і польським вченим Маріаном Смолуховським (1872-1917), підтверджена експериментально в 1908 р французьким ученим Жаном Перреном (1870-1942). Вивчення броунівського руху дозволило зробити наступні висновки. 1. Причиною броунівського руху частинок є рух молекул середовища, в якій ці частинки знаходяться. У кожний момент часу з броунівський частинкою […]...
- Демон Лапласа У 1814 р французький математик П’єр Симон Лаплас описав істота, пізніше назване демоном Лапласа, яке було б здатне передбачити усі майбутні події за умови, що йому відомі положення маси і швидкості кожного атома у Всесвіті і закони, що керують їх рухом. “З роздумів Лапласа випливає, – пише фізик Маріо Маркус, – що якщо ми повинні […]...
- Походження і еволюція Всесвіту: теорія Великого вибуху У науковому світі прийнято вважати, що Всесвіт виник в результаті Великого вибуху. Будується дана теорія на тому, що енергія і матерія (основи всього сущого) раніше перебували в стані сингулярності. Цей стан, у свою чергу, характеризується нескінченністю: Температури; Густини; Тиску. Стан сингулярності сам по собі відкидає всі відомі сучасному світу закони фізики. Вчені вважають, що Всесвіт […]...
- Основні поняття електростатики Електростатика – це розділ фізики, де вивчаються властивості і взаємодії нерухомих щодо системи відліку електрично заряджених тіл або частинок, які мають електричний заряд. Електричний заряд – це фізична величина, що характеризує властивість тіл або частинок входити в електромагнітні взаємодії і визначальна значення сил і енергій при цих взаємодіях. У Міжнародній системі одиниць одиницею виміру електричного […]...
- Квантова електродинаміка “Квантова електродинаміка (КЕД), безперечно, є найбільш точною з коли-небудь створених теорій, що описують природні явища, – пише фізик Брайан Грін. – За допомогою квантової електродинаміки фізики змогли підтвердити роль фотонів як “найменших можливих згустків світла” і описати їх взаємодія з електрично зарядженими частинками в рамках математично закінченою моделі, що дозволяє отримувати переконливі передбачення “. (Цит. […]...
- Доповідь на тему “Перетворення енергії” На можливості різних видів енергії перетворюватися один в одного засновано безліч сучасних технологій – від гідроелектростанцій до ядерної зброї. Крім того, це відображає найважливіші особливості прийнятній для людського сприйняття реальності. Фундаментальний принцип Принцип збереження енергії – фундаментальний і до цього дня не спростований закон природи. Він є наслідком більш глибокого твердження про однорідності часу. Чи […]...
- Стівен Хокінг в “Зоряному шляху” Згідно з опитуваннями, Стівен Хокінг вважається “самим відомим ученим” почала XXI в., Тому ми і присвячуємо йому окрему статтю в цій книзі. Подібно Ейнштейну, Хокінг міцно увійшов в масову культуру, він з’являвся в багатьох телевізійних шоу, включаючи серіал “Зоряний шлях: наступне покоління”, де грає самого себе. Великі вчені надзвичайно рідко стають іконою маскульту, тому заголовок […]...
- Великий адронний коллайдер Британська газета Gardian пише: “У гонитві за неймовірним фізика частинок стала неймовірною. Щоб виявити найдрібніші фрагменти Всесвіту, треба побудувати найбільшу установку в світі. Щоб відтворити перші мільйонні частки секунди після народження Всесвіту, потрібно зосередити енергію в непредставімо малому просторі “. Популяризатор науки Білл Брайсон пише: “У фізиці частинок секрети Всесвіту розгадуючи-ються дуже просто – вчені […]...
- Квантове воскресіння Отже, доля Всесвіту невідома. Деякі теорії постулюють безперервне народження всесвітів, постійно “виростають” з нашої. Давайте на неї, на нашому Всесвіті, і зосередимося. Одна з можливостей полягає в тому, що вона буде розширюватися вічно, при цьому відстані між частинками будуть рости. Такий кінець представляється сумним, чи не так? Однак навіть в порожній Всесвіту, каже квантова механіка, […]...
- Теорія Бора атома водню Постулати Бора. У 1911 р після проведення дослідів з розсіювання альфа-частинок на атомах Дж. Резерфорд на підставі аналізу результатів експерименту висунув і обгрунтував планетарну модель будови атома. Відповідно до цієї моделі атом складається з важкого позитивно зарядженого ядра дуже малих розмірів (), навколо якого за деякими орбітах рухаються електрони. Радіуси цих орбіт становлять близько м. […]...
- Хвиля де Бройля Якщо хвилі світла можуть вести себе, кок частки, як це показав Ейнштейн, то чи можуть частинки матерії вести себе, як хвилі? У 1923 році Луї де Бройль вирішив перевірити, наскільки вірно таке припущення, і розробив теорію хвиль матерії. Він припустив, що якби частинки, такі як електрони, могли вести себе, як хвилі, то у них би […]...
- Механічні хвилі, частота хвилі Якщо в якомусь місці пружного середовища (твердого, рідкого або газоподібного) порушити коливання його часток, то внаслідок взаємодії між частинками це коливання почне поширюватися в середовищі від частинки до частинки з деякою швидкістю v. Наприклад, якщо в рідке або газоподібне середовище помістити нестійке тіло, то коливальний рух тіла буде передаватися прилеглим до нього часткам середовища. Вони, […]...
- Кількість речовини: формула Кількість речовини визначає взаємозв’язок між вагою (масою) і кількістю молекул, які містить ця маса. Справа в тому, що різні речовини при однаковій масі мають різну кількість мінімальних часток. Процеси, які відбуваються на молекулярному рівні, можуть бути зрозумілі тільки при розгляді саме числа атомних одиниць, що беруть участь у взаємодіях. Одиниця виміру кількості речовини, прийнята в […]...
- Тепловий рух атомів і молекул Нагадаємо ще раз формулювання другого положення МКТ: частинки речовини здійснюють безладне рух (зване також тепловим рухом), яке ніколи не припиняється. Досвідченим підтвердженням другого положення МКТ служить знову-таки явище дифузії – адже взаємне проникнення частинок можливе лише при їх безперервному русі! Але найбільш яскравим доказом вічного хаотичного руху частинок речовини є броунівський рух. Так називається безперервне […]...
- Ядерні реакції – доповідь Минула тема зачіпала процеси, що дозволяють розщепити ядро на складові частини. Зараз ми поговоримо з Вами, яким чином це може статися. Безліч вчених проводили досліди над радіоактивними елементами. Вони прагнули змінити період радіоактивного розпаду елементів під дією зовнішніх сил, підвищуючи температуру, поміщаючи частку в магнітне поле, а також багато інших експериментів, що включають в себе […]...
- Мікроскопія Мікроскопічне визначення гранулометричного складу порошків і крапель емульсії являє собою один з найбільш традиційних методів аналізу. Метод з використанням оптичного мікроскопа обмежений розміром частинок 5.10 -7 м у зв’язку з тим, що менші частинки вже не відбивають світло. Електронний мікроскоп застосовують для частинок розміром 10-9-10-5 м. Більші частинки вимірюють за допомогою оптичного мікроскопа. Зазвичай для […]...
- Сучасна квантова механіка Квантова механіка – найважчий для розуміння розділ фізики. І ця трудність пов’язана, в першу чергу, не з використанням складної математики, а з тим, що тут використовуються більш складні і менш наочні поняття. Їх можна визначити тільки в рамках теоретичної фізики, тобто описаного вище модельного теоретико-операціонального підходу. У різних розділах фізики йдеться про різні процесах і […]...
- Моделі – коротко Будь-яке явище природи надзвичайно багатогранне. Щоб його вивчити і описати, в науці застосовують ідеалізовані об’єкти – моделі. Ідеалізований об’єкт відрізняється від реального тим, що відображає тільки його головні, основні, істотні в даних умовах властивості і не відображає несуттєві. Наприклад, часто вважають, що Земля має кулясту форму (рис. 21, а), хоча вже досить давно відомо, що […]...
- Хвильове рівняння Шредінгера “Рівняння Шредінгера дало вченим можливість уявити собі досліджувані ними атомні системи і передбачати їх поведінку”, – пише фізик Артур Міллер. Шредінгер отримав своє рівняння під час канікул на лижному курорті в Швейцарії, де він відпочивав зі своєю тодішньою коханкою, яка, ймовірно, стимулювала його інтелектуальні та “еротичні вибухи”, як він сам це називав. Хвильове рівняння Шредінгера […]...
- Співвідношення де Бройля Численні дослідження субатомного світу показали, що частинки, подібні електронам або фотонам (згусткам світла), не схожі на об’єкти, з якими ми маємо справу в повсякденному житті. Вони виявляють властивості як хвилі, так і частинки, залежно від умов експерименту або спостережуваного явища. Отже, ласкаво просимо в дивне царство квантової механіки. У 1924 р французький фізик Луї де […]...
- Життя як комп’ютерне моделювання У міру того як ми все більше дізнаємося про Всесвіт і вчимося моделювати найскладніші явища на комп’ютерах, навіть серйозні вчені стали замислюватися над питанням про реальність природи. Може бути, ми живемо в комп’ютерній моделі? У нашому власному невеликому районі Всесвіту ми вже створили комп’ютери, здатні моделювати життєподібне поведінку за допомогою програм і математичних формул. В […]...
- Науковий метод – фізика Якими ж шляхами видобувається наукова істина? Кілька сотень років тому були вироблені основи фізичного методу дослідження. Він полягає в наступному: спираючись на досвід, роблячи припущення про суть того чи іншого явища, відшукують спочатку якісні, а потім кількісні (що формулюються математично) закони природи; відкриті закони перевіряються практикою. Таким чином, схема наукового пізнання виглядає так: Запам’ятай спостереження […]...
- Квантове тунелювання Уявіть, що ви кидаєте монетку в стіну між двома кімнатами. Монетка відскакує, тому що їй не вистачає енергії, щоб проникнути крізь стіну. Однак, згідно з квантовою механікою, монетка насправді представляється розмитою хвилею ймовірності, яка перехоплює через стіну. Це означає, що у монетки все-таки є дуже маленький шанс просочитися крізь стіну і опинитися в сусідній кімнаті. […]...
- Модель Фрідмана [Всесвіт] У 20-х рр. XX століття видатний радянський фізик А. А. Фрідман встановив, що з рівнянь загальної теорії відносності випливає, що Всесвіт не може бути незмінною, вона повинна еволюціонувати. Наш світ повинен стискатися або розширюватися. З точки зору спостерігача (незалежно від того, в якій точці він перебуває: адже світ однорідний і в кожній точці все відбувається […]...
- Пояснення пружних і пластичних деформацій З’ясуємо, як відбувається пружна деформація, т. є. Як виникають сили пружності. Частинки кристалічного тіла розташовуються один щодо одного на певних відстанях, і між ними діють сили тяжіння і відштовхування. Коли тіло знаходиться в недеформованому стані, сума сил, що діють на кожну частку з боку інших, дорівнює нулю, а потенційна енергія частинок мінімальна. Якщо один кінець […]...
- Космічна інфляція Теорія Великого вибуху стверджує, що 13,7 млрд років тому наш Всесвіт був надзвичайно щільною і гарячої і з тих пір простір безперервно розширюється. Однак ця теорія неповна, оскільки не пояснює деяких спостережуваних в космосі особливостей. У 1980 р фізик Алан Гут припустив, що через 10 ~ 35 с після Великого вибуху почалося роздування Всесвіту, яка […]...
- Напрямок руху частинок Весь цей час ми говорили про заряджених частинках, не уточнюючи, який знак вони мають. Слід зазначити, що всі позитивні частинки рухаються від позитивного полюса до негативного. Негативні ж частинки навпаки. Однак позитивні і негативні частинки є далеко не у всіх речовинах. Вони є, наприклад, в електролітах, газах і інших речовинах. Однак, у всьому світі, за […]...
- Темна матерія – конспект Астроном Карл Фрімен і викладач Джефф Макнамара пишуть: “Вчителі часто говорять своїм учням, що Періодична таблиця елементів показує, з чого складається Всесвіт, але це – неправда. Ми тепер знаємо, що велика частина Всесвіту – близько 96% – складається з темного матеріалу (темної матерії і темної енергії), який не піддається короткого опису “. З чого б […]...
- Народження Всесвіту Народження Всесвіту завжди цікавило людство. І ось астрономи виявили найдавніші відгомони Великого вибуху, підтверджуючи гіпотезу десятиліть, що описує надшвидке розширення Всесвіту під час її зародження. Результати забезпечують дослідників даними вимірювання на майже той момент, коли космічне розширення почалося. Лауреат Нобелівської премії фізик з Массачусетського технологічного інституту зазначив це як абсолютне найбільше відкриття в космології і […]...
- Молекулярна фізика – коротко Людину оточують різноманітні тіла. Речовини, з яких ці тіла складаються, можуть бути як природного, так і штучного походження. Розвиток техніки вимагає створення нових речовин з певними властивостями: володіють малою щільністю, але високою міцністю; малою теплопровідністю або великою твердістю і т. п. Впливати на властивості речовини, змінювати їх, створювати речовини, що володіють певними властивостями, стало можливим […]...
- Моделі Всесвіту Від найдрібніших пилинок і атомів до величезних скупчень речовини – зоряних світів і зоряних систем – це все Всесвіт. Пізнання Всесвіту в цілому складається, перш за все, у все більш глибокому вивченні її складових частин. Цей важкий процес охоплює все більш і більш широкі області явищ, ніколи не вичерпуючи до кінця всіх форм руху і […]...
- Темна енергія Темна енергія – цей термін вперше з’явився в космології, і означає гіпотетичну форму енергії, яка має негативний тиск і рівномірно заповнює простір всього Всесвіту. З загальної теорії відносності гравітація не тільки залежить маси, але також має залежність від тиску, прічм негативний тиск повинно викликати відштовхування або антигравітацію. Виходячи з останніх даних, які підтверджують прискорене розширення […]...
- Електрон “Фізик Дж. Дж. Томсон любив посміятися, – розповідає письменниця Джозефа Шерман. – Але він був також незграбний. Пробірки ламалися у нього в руках, а прилади відмовлялися працювати “. Проте нам пощастило, що Томсон відрізнявся завзятістю і відкрив те, що підозрювали Бенджамін Франклін та інші вчені: електричні явища виробляються крихітними носіями електричного заряду. У 1897 р […]...