Teoria das Cordas: O que Banged?

A expansão original do universo é uma grande questão teórica para cosmólogos, e muitos estão aplicando os conceitos da teoria das cordas na tentativa de responder. A teoria do big bang não oferece qualquer explicação para o que começou o universo. Uma conjectura controverso é um modelo de universo cíclico chamado ecpirótico teoria, que sugere que o nosso próprio universo é o resultado de branas colidem uns com os outros.

Bem antes da introdução da teoria-M ou brana cenários do mundo, houve uma conjectura teoria das cordas de por que o universo teve o número de dimensões que vemos: um espaço compacto de nove dimensões espaciais simétricas começou a expandir em três dessas dimensões. Por esta análise, um universo com três dimensões espaciais (como o nosso) é o mais provável geometria do espaço-tempo.

Nessa idéia, inicialmente colocados na década de 1980 por Robert Brandenberger e Cumrun Vafa, o universo começou como uma corda enrolada com todas as dimensões simetricamente confinados ao comprimento de Planck. As cordas, com efeito, as dimensões ligado até que o tamanho.

Brandenberger e Vafa argumentou que em três ou menos dimensões, seria provável para as cordas para colidir com anti-strings. (A anti-string é essencialmente uma corda que serpenteia em uma direção oposta a corda.) A colisão aniquila a string que, por sua vez, desencadeia as dimensões foi confinantes. Eles, assim, começar a expandir, como nas teorias estrondo inflacionárias e grandes.

Em vez de pensar em cordas e anti-cordas, imagine uma sala que tem um monte de cabos ligados a pontos aleatórios nas paredes. Imagine que o quarto quer expandir com as paredes e piso e teto tentando afastar-se uns aos outros - mas eles não podem por causa dos cabos.

Agora imagine que os cabos podem se mover, e cada vez que se cruzam, eles podem recombinar. Imagine dois cabos tensos que se estende do chão ao teto que se cruzam para formar um homem alto, magro X. Eles podem recombinar para tornar-se dois cabos soltos - um ligado ao piso e um preso ao teto.

Se estes tinham sido os únicos dois cabos que se estende do chão ao teto, em seguida, após essa interação, o piso e teto são livres para se mover para além de si.

No cenário Brandenberger e Vafa, esta dimensão (de cima para baixo), bem como dois outros, são livres para crescer grandes. O passo final é que em quatro ou mais dimensões do espaço, as cordas que se deslocam tipicamente nunca se encontram. (Pense em como pontos que se movem em duas dimensões espaciais, provavelmente nunca se encontram, e a lógica fica prorrogado para dimensões maiores.) Portanto, este mecanismo só funciona para libertar três dimensões espaciais de seus cabos.

Em outras palavras, a própria geometria da teoria das cordas implica que este cenário levaria a nos ver menos do que quatro dimensões espaciais - dimensões de quatro ou mais são menos propensos a passar pelas colisões de cordas / anti-corda necessários para # 147-liberam # 148--los a partir da configuração fortemente ligada. As dimensões mais elevadas continuam a ser vinculado pelas cordas no comprimento de Planck e, portanto, invisível.

Com a inclusão de branas, esta imagem se torna mais elaborada e mais difícil de interpretar. A investigação sobre esta abordagem nos últimos anos não tem sido reconfortante. Muitos problemas surgem quando os cientistas tentam incorporar essa idéia de forma mais rigorosa para a matemática da teoria das cordas.

Ainda assim, esta é uma das poucas explicações de por que existem quatro dimensões que fazem qualquer sentido, portanto, os teóricos das cordas não tenham abandonado completamente-lo como uma possível razão para o big bang.