-----------------------------------

lucia lucia

18 Sep 2006 11:15



-----------------------------------

stringurile cosmice sunt defecte topologice care au aparut in universul timpuriu in cursul tranzitiilor de faza pe masura racirii universului. Ele sunt reale si firesti, naturale, de vreme ce in orice transformare de faza apar astfel de defecte. Intuitiv, ele reprezinta rupturi, "crapaturi" in spatiu-timp. In fizica solidului sun cunoscute defecte asemanatoare, disclinatiile. La fel, in fizica cristalelor lichide. Cristalele de gheata de pe geamuri sugereaza de asemenea ce se poate intampla in timpul unei transformari de faza.
In cosmologie se pare ca stringurile macroscopice au fost deja puse in evidenta (asa-numitele surse CSL, nu mai stiu pe unde am cetit  :? ).

In principiu, ne putem imagina spatiul racindu-se ca un gogoloi de noroi care se usuca: apar crapaturi, chiar retele de crapaturi, invariante la scala.
De ce e util? Se crede (Kibble, Vilenkin, Hindmarsh, Brandenberger, eu) ca structurile la scala mare, galaxiile si clusterii de galaxii, s-au format prin acumularea materiei pe stringuri, ca si cum am presare praf pe gogoloiul de noroi: praful se acumuleaza in crapaturi. Atunci, si asta se verifica foarte bine, strucrura observabila va reproduce "tiparul" pe care s-a format, adica structura retelelor de crapaturi.

Cu stringurile microscopice e nitel altfel. Originea lor e aceeasi, transformare de faza (rupere a unei simetrii, degenerare a starii de vid, cum vreti sa-i spuneti). Stringurile microscopice, "atele", sunt de asemenea defecte unidimensionale, inchise sau deschise, si pot oscila. Modurile de oscilatie corespund particulelor elementare. De exemplu, un string deschis care oscileaza pe cel mai de jos nivel, primul mod, reprezinta un graviton. Verificarea: stringul se cuantifica, sa scrie actiunea, se aplica principiul lui Maupertuis (asa se scrie?) si se deduc ecuatiile de oscilatie. Din analiza modurilor de oscilatie rezulta masele corespunzatoare particulelor, ca si spinul.
Acum, aici e o buba: stringurile bosonice nu pot fi cuantificate fara a se considera dimensiunea spatiu-timpului egala cu 26. Stringurile fermionice, D=11. Exista intr-adevar 5 teorii de string, in sensul de 5 tipuri de string. Ele prezinta insa legaturi: dintr-o teorie se poate ob'ine alta, in urma unei transformari de genul r-->1/r. Se cheama dualitate pentru ca leaga 2 cate 2 teoriile de string. De aici ideea ca exista o singura teorie, pentru care astea de mai sus sunt cazuri particulare. A fost formulata o astfel de teorie: teorie de superstring sau M-teorie, M de la membrane, care necesita un spatiu-timp cu 10 dimensiuni.  
Membranele care apar in teoria de superstring sunt generalizari ale notiunii de string, adica sunt defecte (rupturi) bidimensionale. 
In cosmologie: Universul nostru poate fi reprezentat ca o membrana 4-dimensionala, scufundata intr-un spatiu cu macar 5 dimensiuni. Teoria respectiva e relativ noua, avem acolo universurile Randall-Sundrum si Steinhardt si va recomand cu caldura sa lucrati in asa ceva. :D  :D 
Este varful cercetarii in cosmologie teoretica si sunt multe de facut (in afara de ciondaneala daca sunt sau nu sunt). De altfel, un univers cu membrane a fost deja dezvoltat, propus, de catre un roman, si el explica extraordinar de bine si inflatia si formarea structurilor si platitudinea si caracterul elastic al gravitatiei. Modelul e publicat, si din el am "furat" si eu cateva idei - primitive - pe care le-am pus aici: este modelul toroidal. Acolo, Universul e privit ca un string care "matura" suprafata unui tor.