Може да изглежда като други вселени

Може да изглежда като други вселени?

Идеята за мултивърса е много привлекателен, защото всички ние трябва да се направи - е да се предположи, че спонтанно нарушение на симетрията се появява на случаен принцип. Няма нужда да се правят каквито и да било други предположения. Всеки път, когато някоя вселена хвърля пъпка друга вселена, физическите константи се отдалечават все повече от оригинала, създаване на нови закони на физиката. Ако това е вярно, то е съвсем нова реалност може да се появи във всяка нова вселена. Но тук е чудесен въпрос: как да изглеждат като тези други вселени? Ключът към разбирането на физиката на паралелни вселени е знанието за това как е създадена Вселената, тоест, точно разбиране за начина, по който спонтанно счупване.

Когато има спонтанно счупване се случи и на Вселената, тя също така нарушава симетрията на оригиналната теория. За физика красота - това е симетрия и простота. Ако теорията е съвършен, това означава, че тя съдържа абсолютна симетрия, което може да обясни много данни най-сгъстен и икономичен начин. По-точно, уравнението се смята за съвършен, ако тя остава непроменена, когато ние се промени поставя своите членове. Ключът към намирането на скритата симетрията в природата е, че явленията, които изглеждат различно, е по същество проява на една и съща, свързани симетрията. Например, ние можем да покажем, че електричеството и магнетизма са наистина различни аспекти на едно и също явление, тъй като има симетрия, която може да ги накара да взаимозаменяеми в рамките на уравненията на Максуел. По същия начин, Einstein доказано, че теорията на относителността може да се превърне в пространство време и обратно, защото те са част от цялата материя-пространство-време.

Представете си снежинка, в които виждаме перфектно шест пъти симетрия, източник на безкрайно очарование. Същността на красотата на снежинките се крие във факта, че тя не се променя, когато включите на снежинки от 60 градуса. Това означава също така, че всяко уравнение, което ние ще направим, за да опише снежинки, трябва да отразява факта, че тя остава същата, когато включите броят на градуса, сгънете 60. Математически, ние казваме, че снежинката има симетрия $ C_6. $

Симетрията на кодирани красотата на природата. Но в действителност днес симетрията е счупен. Четирите основни взаимодействия на Вселената не са подобни един на друг. В действителност, Вселената е пълна с нередности и дефекти; ние са заобиколени от отломки и фрагменти на оригиналния основен симетрия, нарязани на парчета от големите взрив. По този начин, ключът към разбирането на възможните паралелни вселени е разбирането за "симетрия счупи" - това е как тези симетрии могат да бъдат разделени след Големия взрив. Както Дейвид Грос: "Тайната на природата - симетрия, но значителна част от световната структура е резултат от нарушение на симетрията."

Представете си, че красиво огледало разбито на хиляди парчета. Първоначално огледало е с перфектна симетрия. Но когато тя се счупи, първоначалната симетрия е загубен. Определяне как точно е счупен симетрията, можете да разберете как да се прекъсне огледалото.

Въпреки, че ембрионът е красива и елегантна, тя е доста безполезен. Представяйки перфектна сфера, тя не може да изпълнява всякаква полезна функция или взаимодействат с околната среда. Но с течение на времето, ембрионът се разпада тази симетрия: той развива една малка главата и тялото, и тя става като кегли. Въпреки че първоначалният сферична симетрия е счупен, ембрионът все още е присъщо остатъчен симетрия - тя остава непроменена по време на въртенето му около собствената си ос. По този начин, има цилиндрична симетрия. Математически, това означава, че $ обхвата оригиналната симетрия $ О (Н) е намалена на симетрия $ O (2) $ цилиндър.

Въпреки това, нарушаване на симетрия $ О (3) $ може да настъпи друго. Например, морската звезда не цилиндрична или двустранна симетрия; вместо това, в нарушение на сферична симетрия, тя има симетрия $ C_5 $ (която остава непроменена, когато се завърта на 72 градуса), което му придава формата на петолъчна звезда. Това означава, че начинът, по който счупен симетрия $ О (3) $ определя формата на тялото при раждането.

Учените вярват, че Вселената възниква по този начин е в състояние на перфектна симетрия, където всички взаимодействия са били интегрирани в цялото. Вселената е перфектна, симетрична, но доста безполезно. Животът, какъвто го познаваме, не би могло да съществува в тази перфектно състояние. Че е имало живот, по време на охлаждането на Вселената нейната симетрия бе съборена.

Симетрия и Стандартния модел

По същия начин, за да се разбере как да изглежда като паралелна вселена, че първо трябва да се разбере симетрията на силните, слабите и електромагнитните взаимодействия. Например, силно взаимодействие се основава на три извара, че учените белязани символично ги приписват "цвят" (например, червено, бяло и синьо). Искаме уравненията останат непроменени, ако ние си разменят тези три цветни кварки. Ние казваме, че уравнението има симетрията на $ SU (3) $, което е, те ще останат непроменени, ако ние ще се смесват тези три кварка. Учените смятат, че теорията, която има симетрия на $ SU (3) $ е най-точното описание на силните взаимодействия (наречени "квантовата хромодинамика"). Ако имахме гигантски суперкомпютър, само на масите на кварките и силата на тяхното взаимодействие, ние теоретично може да се изчисли всички свойства на протона и неутрона, както и всички характеристики на ядрената физика.

Да предположим, че имаме два лептони - електрони и неутрино. Ако ги разменят в уравнението, ще имаме симетрията на $ SU (2). $ Можем да добавим светлина, група, която $ U симетрия (1). $ (Тази група симетрия възли между различните компоненти или поляризация на светлината. ) по този начин, симетрия групата на слабите и електромагнитния взаимодействието е $ SU (2) \ пъти U (1). $

Ако ние просто "лепило" тези три теории, които намираме (не е изненадващо) симетрията на $ SU (3) \ пъти SU (2) \ пъти U (л), $ - с други думи, симетрията на които е отделно "лепила" три кварка заедно и поотделно два лептони заедно (но не се смесват кварк и лептони). Резултатът е една теория на Стандартния модел - може би един от най-успешните теории в историята на човечеството. Според Гордън Keyn университет на Мичиган: "Всичко, което се случва в света (с изключение на въздействието на гравитацията), произлиза от взаимодействието на частиците съгласно стандартния модел." Някои от неговите разпоредби са били експериментално в лабораторни условия и се втурна до сто милиона. (Всъщност, физици, които, взети заедно компонентите на Стандартния модел, получили 20 Нобелови награди.)

В крайна сметка, човек може да се изгради теория, която съчетава най-силните, слабите и електромагнитните взаимодействия в един симетрия. Най-простият на теориите на Grand Съединението, който е способен на това, обръща всичките пет частици (три кварки и две лептони) едновременно. За разлика от стандартния модел на симетрия, симетрия може Grand Unified разбъркване извара и лептони (което означава, че протони могат да се разпадат и се превръща в електрони). С други думи, в велико обединение използва симетрия $ SU (5) $ (което Разбърква пет частици - три извара и две лептони - заедно). много други групи от симетрия, но $ SU (5) са били анализирани в продължение на много години, най-вероятно $ е минималната група, който се вписва в прогнозите.

Когато спонтанно счупване, първоначалната симетрия червата може да се провали по няколко начина. В един случай, симетрията е унищожена TVO до $ SU (3) \ пъти SU (2) \ пъти U (1) 19 $, където има точно параметрите, които трябва да се опише свойствата на Вселената. Той описва свойствата на познатата ни Вселена. Въпреки това, в действителност има много различни варианти на нарушение на симетрията TVO. В други вселени, със сигурност ще има напълно различна остатъчна симетрия. Минимална разлика ще бъде различен от ценностите на нашите 19 параметри. С други думи, действието на различни сили, ще варира в различни вселени, което води до значителни промени в структурата на Вселената. Например, отслабване ефект на ядрен взаимодействието, може да се предотврати образуването на звезди, които потопяват вселената във вечен мрак и не съществуват в него. Ако силата на ядрено взаимодействие увеличава, звездите могат да използват до тяхното ядрено гориво твърде бързо, за да имам време възникнал някакъв живот.

симетрия група може да се променя по такъв начин, че тя ще доведе до образуването на напълно различна вселена. В някои от тези вселени протонът може да е нестабилен и бързо се разпадат в позитрони. В тези вселени не може да се знае, че ни живот, те бързо се разпада в безжизнена облак от електрони и неутрино. В други вселени симетрия гниене GUT може да отиде по друг начин - ще бъде по-стабилни частици като протони. В такава вселена да съществува огромно разнообразие от нови неизвестни химични елементи. форми на живот в тези вселени биха били по-сложни, отколкото нашите, защото има съединения, като ДНК, ще бъдат създадени от по-голям брой елементи.

Можем също така да разбие оригиналния ЧЕРВА симетрия, така че в резултат получаваме няколко симетрия $ U (л). $ Това ще определи наличието на различни форми на светлина, а не един. Такава вселена наистина би било изненадващо - същества, които живеят в нея, може да "вижда" с помощта на не една, а няколко сили. В такива вселената очите на всяко живо същество то ще бъде снабден с голям брой различни рецептори за улавяне на различни видове радиация като светлина. Не е чудно, че има стотици, може би безброй възможности за пробив тези симетрии в компоненти. От друга страна, всеки един от възможните решения може да съответства на напълно различна вселена.