Soutien à la théorie des cordes: exploration de l'univers

Le problème avec la réalisation d'expériences en théorie des cordes est qu'il nécessite des quantités massives d'énergie pour atteindre le niveau où le modèle standard et la relativité générale se décomposent. Il ya différentes voies le domaine de la chaîne prend la cosmologie - essayant de regarder dans son propre laboratoire de la nature, l'univers dans son ensemble, de trouver la preuve que les théoriciens des cordes ont besoin de tester leurs théories.

Sommaire

Analyse de la matière noire et l'énergie sombre

Une autre possibilité astronomique pour obtenir des résultats à l'appui de la théorie des cordes provient des deux grands mystères de l'univers: la matière noire et l'énergie sombre. La façon la plus évidente que la matière noire pourrait aider à la théorie des cordes est si elle a trouvé que la matière noire est effectivement particules supersymétriques, comme le photino (l'superpartenaire du photon) et d'autres particules éventuelles.

Une autre question possibilité sombre est une particule théorique appelé axion, développé à l'origine en dehors de la théorie des cordes comme un moyen de conservation de certaines relations de symétrie dans la chromodynamique quantique. Beaucoup de théories des cordes contiennent l'axion, de sorte qu'il pourrait être une possibilité, ainsi, bien que les propriétés suggérées ne correspondent pas vraiment ce que les cosmologistes recherchent.

Une partie du travail le plus significatif en cosmologie et l'astrophysique aujourd'hui sont des tentatives pour détecter la matière noire, et il semble y avoir beaucoup de lui dans l'univers. Donc, il ya peu d'espoir que les physiciens vont faire des progrès sur sa composition dans un avenir prévisible.

Détection supercordes cosmiques

Cordes cosmiques (qui dans ce cas ne sont pas les mêmes choses que les supercordes fondamentaux de la théorie des cordes) ont été proposées à l'origine en 1976 par Tom Kibble de l'Imperial College de Londres, qui a suggéré que, dans la foulée de la Big Bang, que l'univers est passé par un refroidissement rapide phase défauts peut-être resté en arrière.

Ces défauts de champs quantiques sont similaires à quand vous gelez rapidement l'eau en glace, créant une substance blanche qui est plein de défauts.

Pendant un certain temps dans les années 1980, certains scientifiques pensaient cordes cosmiques pourraient être le matériau de semence originale pour les galaxies, mais les données de CMBR ne précisent pas que cela soit vrai. Des années plus tard, la théorie des cordes pourrait ressusciter la notion de cordes cosmiques dans une nouvelle forme.


Selon certains modèles de la théorie des cordes, supercordes créés dans le big bang ont peut-être élargi avec l'univers lui-même, la création supercordes cosmiques. Une autre explication de ces supercordes cosmiques explique que les restes de la collision de deux branes.

Supercordes cosmiques seraient objets incroyablement denses. Étroit qu'un proton, un seul compteur d'un supercordes cosmiques pourrait peser environ le même que l'Amérique du Nord. Comme ils vibraient dans l'espace, ils pourraient générer des ondes de gravité massives ondulant à travers l'espace-temps.

Une façon de voir les supercordes cosmiques serait par la lentille gravitationnelle, où la gravité de la chaîne se penche la lumière d'une étoile, comme le montre cette figure. Cela pourrait signifier que nous voyons une étoile à deux endroits différents, chacun aussi lumineux.

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Selon Joe Polchinski, la meilleure façon de chercher des supercordes cosmiques est d'observer les pulsars. Les pulsars sont comme des phares astronomiques, la filature comme ils tirent faisceaux réguliers de rayonnement électromagnétique dans l'univers, qui suivent un schéma prévisible. La gravité d'une supercordes cosmiques pourrait causer des ondulations dans l'espace-temps qui modifient cette tendance d'une manière qui devrait être détectable ici sur Terre.


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