Teoria das Cordas e simetria
A teoria das cordas vai além das simetrias que observamos para prever ainda mais simetrias que não são observadas na natureza. Ela prevê uma simetria necessário que não é observada na natureza, chamado supersimetria.
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Uma mudança na localização ou posição que mantém as propriedades do sistema é chamado de simetria geométrica(Ou às vezes simetria translacional). Outra forma de simetria é uma simetria interna, que é quando algo dentro do sistema pode ser trocada por outra coisa e o sistema (como um todo) não muda.
Quando uma situação simétrica em alta energia colapsa em uma energia mais baixa Estado Fundamental que é assimétrica, ele é chamado quebra espontânea de simetria. Um exemplo seria quando uma roleta gira e retarda em um # 147-terra estatal # 148- A bola em última análise, se instala em um slot na roda. - E o jogador quer ganha ou perde.
simetria translacional: mesmo sistema, ponto diferente
Se um objeto tem translacional simetria, você pode movê-la e continua a ter a mesma aparência. Os objectos em movimento no espaço não altera as propriedades físicas do sistema.
Agora, a energia potencial devido à gravidade muda dependendo de onde um objeto é. Movendo-se a localização de um objeto no espaço pode ter um impacto sobre o sistema físico, mas as leis da física em si não muda (tanto quanto nós podemos dizer). Se o Empire State Building, a Terra e a moeda realizada sobre a borda (a inteira # 147-sistema # 148- no exemplo da energia potencial da penny retirado do edifício) foram todos deslocados pela mesma quantidade no mesmo sentido, não haveria qualquer alteração perceptível para o sistema.
simetria interna: O sistema muda, mas o resultado permanece o mesmo
numa simetria interna, alguma propriedade do sistema pode sofrer uma mudança sem alterar o resultado de o resultado.
Por exemplo, mudando a cada partícula com sua antipartícula - mudando cargas positivas para cargas negativas e negativo para positivo - deixa as forças eletromagnéticas envolvidos completamente idênticos. Esta é uma forma de simetria interna, chamada cobrar simetria conjugação. A maioria das simetrias internas não são simetrias perfeito, o que significa que eles comportam-se de forma algo diferente em algumas situações.
Quebra espontânea de simetria: A degradação gradual
Os físicos acreditam que as leis do universo costumava ser ainda mais simétrica, mas passaram por um processo chamado quebra espontânea de simetria, onde a simetria desmorona no universo que observamos.
Se tudo fosse perfeitamente simétrica, o universo seria um lugar muito chato. As pequenas diferenças no universo - as simetrias quebradas - são o que tornam o mundo natural tão interessante, mas quando os físicos olhar para as leis físicas, eles tendem a achar que as diferenças são relativamente pequeno em comparação com as semelhanças.
Para entender quebra espontânea de simetria, considere um lápis perfeitamente equilibrado em sua ponta. O lápis está em um estado de equilíbrio perfeito, de equilíbrio, mas é instável. Qualquer pequena perturbação fará com que ele cair. No entanto, nenhuma lei da física diz qual o caminho o lápis vai cair. A situação é perfeitamente simétrico, porque todas as direções são iguais.
Assim que os lápis começa a cair, no entanto, leis definidas da física ditam a direção que ele vai continuar a cair. A situação simétrica espontaneamente (e, para todos os efeitos, de forma aleatória) começa a entrar em colapso em uma forma definida, assimétrico. À medida que o sistema entra em colapso, as outras opções não estão mais disponíveis para o sistema.
O Modelo Padrão da física de partículas, bem como a teoria das cordas (que inclui o modelo padrão como uma aproximação de baixa energia), prevê que algumas propriedades do universo eram uma vez altamente simétrica, mas foram submetidos a quebra espontânea de simetria no universo que observamos agora.