Dez perguntas a teoria das cordas deve responder
Qualquer &ldquo-teoria de tudo&rdquo- - seja a teoria das cordas ou qualquer outra coisa - seria necessário para responder a algumas das questões mais difíceis que a física nunca perguntou. Estas perguntas são tão difíceis que os esforços combinados de toda a comunidade da física têm sido até agora incapaz de responder a eles.
O Big Bang: Que Banged (e inflado)? Atualmente, física e cosmologia nos diz que o universo como o conhecemos começou cerca de 14 bilhões ou mais anos atrás, em uma singularidade em que as leis da física quebrar.
Isso quebra a questão do universo&origem rsquo-s em duas partes:
Quais eram as condições iniciais que desencadearam o big bang?
O que causou a gravidade repulsiva da era da inflação para terminar?
Mesmo se a teoria das cordas falhar, qualquer teoria que tenta expandir para além do modelo padrão da física de partículas terá de enfrentar estas questões sobre os primeiros momentos do universo.
Baryon Assimetria: Por que a matéria existe? Após o big bang, houve uma diferença precoce entre matéria e antimatéria é chamado assimetria baryon (Porque a matéria regular, feita de bárions, é chamado matéria bariônica). Presumivelmente uma teoria de tudo explicaria por que a energia densa do início do universo tendem a favorecer - mesmo que apenas por um pouco - matéria sobre a antimatéria.
Problemas de hierarquia: Por que existem lacunas na Forces, Níveis Particles, e energia? Próprias partículas vêm em múltiplas variedades - muito mais variedades do que parecem precisar - e cada variedade salta por grandes múltiplos de tamanho. Em vez de um continuum suave de forças, partículas e energia, existem enormes lacunas. A teoria de tudo deve explicar por que existem essas lacunas e por que eles existem onde eles fazem.
Ajuste fino: Por que constantes fundamentais têm os valores que eles fazem? Físicos esperam que uma teoria de tudo explicaria a precisão destes valores - em essência, explicar a razão pela qual a própria vida é permitido a existir em nosso universo - a partir de princípios fundamentais da física.
Black Hole Informações Paradox: O que acontece à falta Black Hole importa? O pensamento atual sobre a informação preta paradoxo buraco é que não existe um sistema quântico subjacente ao buraco negro, e que este sistema quântico nunca perde a informação, embora o sistema pode misturar os pontos mais delicados de uma forma complicada.
Seja qual for a solução, uma teoria de tudo teria que apresentar um conjunto definitivo de regras que poderiam ser aplicados para descobrir o que&rsquo-s acontecendo com a matéria (e informações) que cai em um buraco negro.
Interpretação Quantum: O que faz a Mecânica Quântica significa? TAqui&ainda não rsquo-s uma única descrição clara do princípio físico que faz com que a mecânica quântica para trabalhar da maneira que ele faz. A maioria dos físicos teóricos don&rsquo-t parecem acreditar que&rsquo-s possível determinar uma interpretação como correcta, e don&rsquo-t até mesmo considerá-lo como uma questão que precisa ser respondida, até mesmo por uma teoria de tudo.
Mistério escuro No. 1: O que é a matéria escura (e por que há tanto)? Os cientistas sabem a matéria escura existe, porque eles podem detectar seus efeitos gravitacionais, mas podem&rsquo-t atualmente observar a matéria escura diretamente. Ainda assim, ninguém sabe o que a matéria escura é feita. A teoria das cordas contém outras idéias que poderiam explicar a natureza da matéria escura.
Mistério escuro No. 2: O que é a energia escura (e por que é tão fraca)? Lá&rsquo-s muita energia escura no universo - cerca de três vezes mais matéria como visível e matéria escura juntos! A teoria de tudo poderia vir a explicar por que a energia do vácuo contém o valor que ele faz.
Tempo Symmetry: Por que o tempo parece mover-se para a frente? As dimensões espaciais são intermutáveis, mas o tempo é distinta porque parece mover-se em apenas uma direcção. tempo doesn&rsquo-t correr para trás, e uma teoria de tudo seria preciso explicar esta discrepância entre a simetria matemática de tempo e a assimetria física de tempo.
O Fim do Universo: O que vem a seguir? E, claro, a eterna questão do destino do universo é outra questão que uma teoria de tudo que precisa para responder. Será que o nosso universo (e todos os outros) terminam em gelo, expandindo até que o calor se dissipa para fora através da vastidão do espaço? Será que as galáxias se amontoam em aglomerados densos, como campistas de inverno em torno de uma fogueira? Será que o contrato universo unido e talvez, eventualmente, iniciar o ciclo da criação universal em todo?