作者zweisteine (圣人见微以知萌)
看板Physics
标题Re: [问题] 什麽是弦论?
时间Sun Sep 21 15:09:56 2008
※ 引述《haryewkun (Har)》之铭言：
: ※ 引述《zweisteine (圣人见微以知萌)》之铭言：
: : 至於场论计算中那些无限大，因为弦也有无限种振动态，
: : 相当於有无限种粒子。
: : 但是弦论的对称性实在太大了，
: : 几乎可以推导出任何的结果。
: : 所以虽然几乎不可能用实验去推翻弦论
: zweisteine大果然是强者啊。
: 想向大大请教一个问题……
: 如果弦论几乎可以推导出任何的结果，或者无限种粒子，
: 那是不是意味说，即使只在科幻小说中出现的东西，比如反重力、超光速粒
: 子，也有存在的可能性？
: 如果答案为否，那麽，弦论可以推导出的粒子类型，是不是有其局限？而这
: 个局限又是什麽呢？
: 问题如果问得不对，请物理版的大大们多多包涵…… :)
: 在此先谢了。
弦论里面不同质量的粒子是代表弦不同的振动态，
而不同的振动方式也会影响弦的角动量，
因此，弦论里面这些粒子的质量和自旋之间会有一定的关系。
但是我们实验上看到的粒子并没有这种性质，
所以唯一的解释是要激发这些粒子要很高的能量(可能是plank scale)，
而我们看到的这些粒子都是弦振动频谱(spectrum)里面质量为零的粒子，
因为某种原因造成对称性破缺而有了质量
(可能是有D-brane、可能是Kaluza-Klein model之下弦的缠绕现象)
所以要以弦论为基础建构一个合理的现象学理论，
必须要受到这些限制。
至於超光速粒子，其实是玻色弦理论(bosonic string theory)里面一个令人头痛的问题。
这种粒子叫做tachyon，之所以能以超光速运动是因为质量的平方小於零。
如我在前一篇推文中所说，弦振动的Casimir energy小於零，
所以弦没有任何振动的基态E^2-(cP)^2<0，是一颗tachyon。
理论里面有tachyon代表原本所定义的真空不是真正的真空，
因为这种粒子不需要任何能量就可以不断生成，
最後系统能量会decay到某个极小值，
因此在原本的真空附近定义的微扰理论可以说是没有什麽意义。
超弦理论(super string theory)可以巧妙的用某种投影(GSO projection)
把这个tachyon丢掉，而且这个理论又可以描述费米子(fermion)，
所以要用来解释我们的世界的话，是个比较好的理论。
但是tachyon也不是像过去物理学家所想的那麽糟糕，
如果有一个合理的理论可以描述tachyon的decay，那也未必不好。
超弦理论里面有个模型就是描述在D-brane的某种排列之下tachyon还是会出现，
导致D-brane的重新排列，这个过程中会造成类似higgs mechanism的机制，
让SU(2) symmetry的四颗spin 1粒子变成剩下一颗没质量(光子) 三颗有质量(W和Z)。
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◆ From: 218.166.60.238
※ 编辑: zweisteine 来自: 218.166.60.238 (09/21 15:10)
1F：推 Frobenius:真没想到弦理论也可以描述超光速运动的粒子 XD 09/21 16:30
2F：推 haryewkun:感谢z大的回答！ 09/21 16:53
3F：推 eric19861025:不知可否请教Z大目前"栖息＂於何处~~XDXD~> < 09/21 20:52
4F：推 sputtering:z大还真是"大" 09/21 23:26
5F：推 necole236:我只想知道，上面讲的这些知识，10年之後会不会变成 09/22 00:07
6F：→ necole236:高中物理课的内容？ 09/22 00:07
7F：→ necole236:或者，甚至变成国中物理课的内容... 09/22 00:08
8F：→ Naturalist:呵呵 站在巨人肩膀上的唯一坏处就是....巨人会长高~ 09/22 00:17
9F：推 sukeda:不可能吧... 09/22 00:18
10F：→ pedroremorse:不可能吧 近代物理从出现到纳入高中教材 也花了好久 09/22 13:57
11F：→ pedroremorse:何况弦论的进入门槛与喜美拉雅山差不多高 09/22 13:58