Γλωσσάριο

Γλωσσάριο εννοιών στην θεωρία χορδών

Ασθενής δύναμη.: Μία από τις τέσσερις βασικές δυνάμεις που είναι υπεύθυνη για τις αντιδράσεις όπως η β διάσπαση (νετρόνιο -> πρωτόνιο + ηλεκτρόνιο + αντι-νετρίνο). Συνήθως επικαλύπτεται από τις ισχυρές και ηλεκτρομαγνητικές. Οι φορείς της είναι τα μποζόνια W και Z και περιγράφεται από ένα αυθόρμητο σπάσιμο της θεωρίας βαθμίδας SU(2).
Βαρύτητα: Μία από τις τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις, η ασθενέστερη αλλά η σπουδαιότερη στον μακρόκοσμο (γαλαξίες, ηλιακό σύστημα). Η Γενική θεωρία της σχετικότητας του Einstein είναι μία κλασσική θεωρία της βαρύτητας. Ένας από τους μεγαλύτερους θριάμβους της θεωρίας υπερχορδής είναι πως αυτή είναι μια συνεπής θεωρία της κβαντικής βαρύτητας (που περιέχει γενική σχετικότητα σε χαμηλής ενέργειας όριο). Η βαρύτητα μεταφέρεται από το βαρυτόνιο με spin 2.
Βαρυτίνα: Υποθετικά σωματίδια εν μέρει υπεύθυνα για τη μεταβίβαση των βαρυτικών δυνάμεων μαζί με τα βαρυτόνια σύμφωνα με την υπερσυμμετρική θεωρία της βαρύτητας. Θεωρείται φερμιόνιο σε αντίθεση με το βαρυτόνιο που είναι μποζόνιο.
GeV: Συντόμευση για το "Giga electron volts" που είναι μονάδα ενέργειας ίση με 10⁹ eV. Η ενέργεια ηρεμίας του ηλεκτρονίου είναι περίπου 0.0005 GeV, ενώ του πρωτονίου 0.938 GeV. Η ενέργεια των σωματιδιακών ακτίνων στους επιταχυντές φθάνει τα 1000 GeV. Για να δοκιμάσουμε τη κλίμακα χορδής απευθείας χρειαζόμαστε επιταχυντές των 10¹⁸ GeV.
Ηλεκτρομαγνητικές δυνάμεις.: Μια από τις τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις που συμπεριλαμβάνει τις γνωστές δυνάμεις του ηλεκτρισμού και μαγνητισμού. Περιγράφεται από μία U(1) θεωρία βαθμίδας που καλείται "κβαντική ηλεκτροδυναμική" (QED). Μεταδίδεται μέσω του φωτονίου.
Ηλεκτρασθενής δύναμη.: Η ηλεκτρομαγνητική και η ασθενής δύναμη σαν ενιαία δύναμη. Είναι επίσης γνωστή σαν SU(2)xU(1).
Θεωρία βαθμίδας: Τα πλέον επιτυχυμένα μοντέλα της σωματιδιακής φυσικής βασίζονται στην ιδέα της συμμετρίας βαθμίδας. Παράδειγμα συμμετρίας βαθμίδας είναι η εξάρτηση του έργου σε ένα βαρυτικό πεδίο από την διαφορά δυναμικού. Διάφορα πεδία σε αυτή τη θεωρία μπορούν να μετασχηματιστούν το ένα στο άλλο. Η ύπαρξη συμμετρίας βαθμίδας στα ηλεκτρικά δυναμικά έχει ως συνέπεια τη διατήρηση του φορτίου.
Ισχυρές δυνάμεις.: Μία από τις τέσσερις βασικές δυνάμεις που είναι υπεύθυνη για τις συνδέσεις των quarks στα πρωτόνια και νετρόνια. Η ισχυρή δύναμη δρα λιγώτερο ισχυρά στις υψηλές ενέργειες. Είναι επίσης γνωστή σαν χρωματική δύναμη. Περιγράφεται από την SU(3) θεωρία βαθμίδας που καλείται "κβαντική χρωμοδυναμική" (QCD). Μεταφέρεται μέσω των γκλουονίων.
Καθιερωμένο ή Standard Μοντέλο.: Μια συλλογή καταπληκτικών θεωριών που περιγράφουν τις τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις, σε ενέργειες προσιτές στα πειράματα. Οι θεωρίες είναι οι: SU(2) x U(1) ηλεκτρασθενής θεωρία, η SU(3) (QCD) θεωρία της ισχυρής αλληλεπίδρασης και η κλασσική θεωρία της γενικής σχετικότητας. Επισκεφθείται τη σελίδα του Πολυτεχνείου τμήμα Φυσικής ή τη σελίδα The Particle Adventure για περισσότερες πληροφορίες.
Λεπτόνια: Ένα σύνολο σωματιδίων συνήθως ελαφρών (ηλεκτρόνιο, μιόνιο, ταυ, νετρίνο) που υφίσταται τις ασθενείς πυρηνικές δυνάμεις και καθόλου τις ισχυρές. Δεν δομούνται από quarks.
Μεσόνια: Ένα σύνολο αδρονίων με ενδιάμεσες τιμές μάζας, αποτελούμενο από ένα quark και ένα αντι-quark.
Μποζόνια.: Όλα τα γνωστά σωματίδια είναι είτε μποζόνια είτε φερμιόνια. Τα μποζόνια έχουν ακέραιο κβαντικό αριθμών του spin: 0,1,2,κλπ. Υπακούουν στην στατιστική Bose στην οποία ένας αυθαίρετος αριθμός μποζονίων μπορεί να καταλάβει την ίδια κβαντική κατάσταση. Παραδείγματα μποζονίων είναι το φωτόνιο, βαρυτόνιο, W and Z (Οι φορείς των αλληλεπιδράσεων).
Μποζόνια βαθμίδας: Σωματίδια που μεσολαβούν σε αλληλεπιδράσεις με συμμετρίες βαθμίδος. Έχουν spin 1 και καλούνται πολλές φορές διανυσματικά μποζόνια. Στο Καθιερωμένο πρότυπο τα μποζόνια βαθμίδας είναι τα γκλουόνια, φωτόνια, W και Z.
Υπερσυμμετρία.: Μια θεωρία που ενοποιεί τα μποζόνια με τα φερμιόνια. Κάθε γνωστό σωματίδιο θα είναι ζευγαρωμένο με ένα αλλο που καλείται "superpartner" του αντιθέτου τύπου. (μποζόνιο - φερμιόνιο). Ο μέγιστος σκοπός των νεώτερων επιταχυντών υψηλής ενέργειας είναι να ανακαλύψουν αυτούς τους superpartners και να βρουν αποδείξεις για την υπερσυμμετρία. Είναι ένα βασικό συστατικό στα μοντέλα θεωρίας χορδής.
Υπερβαρύτητα: Ένα ειδικό είδος υπερσυμμετρίας της κβαντικής θεωρίας των σημειακών σωματιδίων στην οποία το βαρυτόνιο είναι ένα υπερπολυπλεξικό (supermultiplet). Το βαρυτόνιο είναι ένα μποζόνιο με spin 2, και υπάρχει το φερμιονικό αντίστοιχο με spin 3/2 το "βαρυτίνο".
Φερμιόνια.: Όλα τα γνωστά σωματίδια είναι είτε μποζόνια είτε φερμιόνια. Τα φερμιόνια έχουν ημι-ακέραιο κβαντικό αριθμών του spin: 1/2,3/2, κλπ. Υπακούουν στην απαγορευμένη αρχή του Pauli στην οποία δύο φερμιόνια απαγορεύεται να καταλάβουν την ίδια κβαντική κατάσταση. Παραδείγματα φερμιονίων είναι τα ηλεκτρόνια, πρωτόνια, νετρόνια, και quark.
Χωρόχρονος.: Από την θεωρία της ειδικής σχετικότητας γνωρίζουμε πως ο χρόνος και ο τρισδιάστατος χώρος συνδυάζονται στενά στην δημιουργία του τετραδιάστατου χωρόχρονου. Τότε η τροχιά ενός κινούμενου σωματιδίου στον χωρόχρονο είναι ένα αμετάβλητο αντικείμενο που καλείται "κοσμική τροχιά". Αν προσθέσουμε παραπάνω χωρικές διαστάσεις πχ 9 φτιάχνουμε τον 10-διάστατο χώρο.