Dez perguntas Teoria das Cordas deve responder
Qualquer "teoria de tudo" - seja a teoria das cordas ou qualquer outra coisa - teria de 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 há cerca de 14 bilhões ou mais anos atrás, em uma singularidade em que as leis da física quebrar.
Isso quebra a questão da origem do universo em duas partes:
Quais eram as condições iniciais que desencadearam o big bang?
O que causou a gravidade repulsiva da era de inflação para terminar?
Mesmo se a teoria das cordas falhar, qualquer teoria que tenta se expandir para além do Modelo Padrão da física de partículas terá de fazer face a estes perguntas sobre os primeiros momentos do universo.
Bárion Assimetria: Por que a matéria existe? Após o big bang, houve uma diferença precoce entre matéria e antimatéria é chamado assimetria bariônica (Porque a matéria regular, composta 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 há intervalos nas forças, níveis de partículas 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, há enormes lacunas. A teoria de tudo deve explicar por que existem essas lacunas e por que eles existem onde eles fazem.
Ajuste preciso: Por que constantes fundamentais têm os valores que eles fazem? Os 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-se 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 está acontecendo com a matéria (e informações) que cai em um buraco negro.
Interpretação Quantum: O que faz a Mecânica Quântica significa? Taqui ainda não há 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 não parecem acreditar que é possível determinar uma interpretação como correta, e nem sequer considerá-la 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 eles não podem actualmente 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)? Há uma grande quantidade de energia escura no universo - cerca de três vezes mais do que a matéria 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 intercambiáveis, mas o tempo é diferente porque ele parece mover-se em apenas uma direção. O tempo não 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.
The End of the Universe: O que vem a seguir? E, claro, a eterna questão do destino do universo é outra questão que uma teoria de tudo seria necessário para responder. Será que o nosso universo (e todos os outros) terminará 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?