Dix questions théorie des cordes doit répondre

Toute «théorie du tout» - que ce soit la théorie des cordes, ou quelque chose d'autre - devra répondre à certaines des questions les plus difficiles que la physique n'a jamais demandé. Ces questions sont si difficiles que les efforts conjugués de la communauté de la physique entière ont jusqu'à présent été incapable d'y répondre.

  • Le Big Bang: Quel Banged (et gonflé)? Actuellement, physique et la cosmologie nous disent que l'univers tel que nous le connaissons a commencé il ya environ 14 milliards d'années, dans une singularité à laquelle les lois de la physique se décomposent.

    Cela rompt la question de l'origine de l'univers en deux parties:

  • Quelles étaient les conditions initiales qui ont déclenché le big bang?

  • Quelle est la cause de la gravité répulsive de l'ère de l'inflation à la fin?

Même si la théorie des cordes échoue, toute théorie qui tente d'étendre au-delà du modèle standard de la physique des particules devra aborder ces questions concernant les premiers instants de l'univers.

  • Baryon Asymétrie: Pourquoi Does Matter exister? Après le Big Bang, il y avait une différence au début entre matière et antimatière est appelé asymétrie baryon (parce que la matière ordinaire, composé de baryons, est appelé matière baryonique). Vraisemblablement une théorie de tout ce qui expliquerait pourquoi l'énergie dense de l'univers primitif tendait à favoriser - même si seulement un peu - matière à l'antimatière.

  • Problèmes de hiérarchie: Pourquoi il ya des lacunes dans les forces, niveaux de particules, et de l'énergie? Particules elles-mêmes viennent en plusieurs variétés - beaucoup plus de variétés que nous semblons avoir besoin - et chaque variété sauts multiples par de grandes taille. Au lieu d'un continuum lisse des forces, les particules et l'énergie, il ya d'énormes lacunes. Une théorie du tout devrait expliquer pourquoi ces écarts existent et pourquoi ils exister là où ils le font.

  • Fine-Tuning: Pourquoi les constantes fondamentales ont les valeurs qu'ils font? Les physiciens espèrent que d'une théorie de tout ce qui expliquerait la précision de ces valeurs - en substance, d'expliquer la raison pour laquelle la vie elle-même est autorisé à exister dans notre univers - des principes fondamentaux de la physique.

  • Black Hole information Paradox: Qu'advient-il de disparus Black Hole Matter? La réflexion actuelle sur l'information trou noir paradoxe est qu'il ya un système quantique qui sous-tend le trou noir, et que ce système quantique ne perd jamais de l'information, même si le système peut mélanger les subtilités d'une manière compliquée.

    Quelle que soit la solution, une théorie du tout devrait présenter un ensemble définitif de règles qui pourraient être appliquées à comprendre ce qui se passe à la matière (et de l'information) qui tombe dans un trou noir.


  • Interprétation Quantum: Qu'est-ce que la Mécanique Quantique signifie? Tvoici toujours pas une seule description claire du principe physique qui provoque la mécanique quantique à travailler comme il le fait. La majorité des physiciens théoriques ne semble pas croire qu'il est possible de déterminer d'une interprétation comme correcte, et ne considèrent même pas comme une question qui doit être posée, même par une théorie du tout.

  • Dark Mystery n ° 1: Quelle est la matière noire (et pourquoi est-il tellement)? Les scientifiques savent matière noire existe, car ils peuvent détecter ses effets gravitationnels, mais ils ne peuvent pas observer actuellement la matière noire directement. Pourtant, on ne sait pas ce que la matière noire est faite. La théorie des cordes contient d'autres idées qui pourraient expliquer la nature de la matière noire.

  • Dark Mystery n ° 2: l'énergie noire (et pourquoi il est si faible)? Il ya beaucoup d'énergie sombre dans l'univers - environ trois fois plus que la matière visible et la matière noire réunis! Une théorie du tout serait espérons expliquer pourquoi l'énergie du vide contient la valeur qu'il fait.

  • Temps Symétrie: Pourquoi est-ce le temps semblent se déplacer vers l'avant? Les dimensions de l'espace sont interchangeables, mais le temps est distincte parce qu'elle semble se déplacer dans une seule direction. Le temps ne fonctionne pas en arrière, et une théorie de tout aurait besoin d'expliquer cet écart entre la symétrie mathématique du temps et de l'asymétrie physique du temps.

  • La Fin de l'Univers: ce qui vient après? Et, bien sûr, l'éternelle question du sort de l'univers est une autre question que d'une théorie de tout devra répondre. Seront notre univers (et tous les autres) finissent dans la glace, l'expansion jusqu'à ce que la chaleur se dissipe à travers l'immensité de l'espace? Seront galaxies entasser en grappes denses, comme les campeurs d'hiver autour d'un feu de camp? Sera le contrat de l'univers ensemble et peut-être éventuellement commencer le cycle de la création universelle partout?


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