Poderia próton desastre feitiço decadência para a teoria das cordas?

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Se uma das tentativas mais velhos na unificação das forças (chamado grande unificação teorias ou GUTs) for bem sucedida, teria profundas implicações para a teoria das cordas. Um dos GUTs mais elegantes foi o modelo 1974 Georgi-Glashow, proposta por Howard Georgi e Sheldon Glashow.

Esta teoria tem uma falha: Ela prevê que os prótons decadência e experiências ao longo dos últimos 25 anos não têm mostrado que este seja o caso. Mesmo se decaimento do próton é detectado, os teóricos das cordas pode ser capaz de salvar sua teoria.

O modelo de Georgi-Glashow permite quarks se transformar em elétrons e neutrinos. Porque protões são feitos de configurações específicas de quark, se um quark dentro de um protão foram para mudar repentinamente em um electrão, o protão em si deixaria de existir na forma de um protão. O núcleo que emitem uma nova forma de radiação como o protão deteriorado.

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Esta transformação quark (e resultante decaimento protão) existe porque o modelo Georgi-Glashow utiliza uma (5) grupo simetria SU. Neste modelo, quark, electrões, e neutrinos são da mesma natureza fundamental da partícula, manifestando-se em diferentes formas. A natureza desta simetria é tal que as partículas podem, em teoria, transformar a partir de um tipo para outro.

Claro, esses decaimentos não pode acontecer muitas vezes, porque precisamos de prótons para ficar por perto se vamos ter um universo como o conhecemos. Os cálculos mostraram que um protão decai a uma taxa muito pequeno: menos do que um protão cada 10³³ anos.

Esta é uma taxa de decaimento muito pequeno, mas há uma maneira de contornar isso por ter um monte de partículas. Os cientistas criado vastas tanques cheios com água ultrapura e protegidos dos raios cósmicos que poderiam interferir com protões (e fornecerá leituras falsas de decaimento). Eles, então, esperou para ver se algum dos prótons deteriorado.

Depois de 25 anos, não houve nenhuma evidência de decaimento do próton, e essas experiências são construídas de modo que poderia haver tantos como alguns decai um ano. Os resultados do Super-Kamiokande, um observatório de neutrino no Japão, mostram que um próton média levaria pelo menos 10³⁵ anos para se decompor. Para explicar a falta de resultados, o modelo de Georgi-Glashow foi modificado para incluir taxas de decaimento mais longos, mas a maioria dos físicos não esperam para observar o decaimento do próton em breve (se em tudo).

Se os cientistas fizeram finalmente descobrir o decaimento do próton, isso significaria que o modelo de Georgi-Glashow precisaria ser olhado de novo. A teoria das cordas ganhou sucesso em parte por causa do fracasso de todos os outros modelos anteriores, por isso, se suas previsões trabalhar, isso pode indicar fracas perspectivas para a teoria das cordas.

A paisagem da teoria da corda permanece tão resistente como sempre, e algumas previsões da teoria das cordas permite versões que incluem o decaimento do próton. O período de tempo de decaimento é aproximadamente 10 previsto³⁵ anos - exatamente o limite inferior permitido pelo Observatório de Neutrinos de Super-Kamiokande.

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A renovação da entranhas não refutar a teoria das cordas, embora o fracasso do GUT é parte da razão pela qual a teoria das cordas foi originalmente adotado. teorias de cordas podem agora incorporar GUT em domínios de baixa energia. Mas a teoria das cordas não pode nos dizer se devemos antecipar que GUT existe ou prótons decadência. Talvez ou talvez não, e a teoria das cordas pode lidar com isso de qualquer maneira.

Este é apenas um dos muitos casos em que a teoria das cordas mostra uma ambivalência completa a evidência experimental, que alguns críticos dizem que o torna “não-falsificável.”