Di bidang fisika partikel, teori string menyatukan mekanika kuantum dan teori relativitas umum Albert Einstein.
Langsung Ke Bagian To
- Apa itu Teori String?
- 5 Ide Sentral Teori String
- Sejarah Singkat Teori String
- Belajarlah lagi
- Pelajari Lebih Lanjut Tentang Kelas Master Neil deGrasse Tyson
Ahli astrofisika terkenal Neil deGrasse Tyson mengajari Anda cara menemukan kebenaran objektif dan membagikan alatnya untuk mengomunikasikan apa yang Anda temukan.
Belajarlah lagi
Apa itu Teori String?
Teori string memberikan kerangka teoretis di mana semua partikel, dari foton hingga quark, adalah string satu dimensi yang bertentangan dengan titik dimensi nol. Jika sebuah versi teori string ditemukan yang bertahan dalam semua konteks, itu akan berfungsi sebagai model matematika tunggal untuk menggambarkan sifat alam semesta—teori segala sesuatu yang akan menggantikan Model Standar fisika, yang tidak menjelaskan gravitasi.
5 Ide Sentral Teori String
Memahami seluk beluk teori string membutuhkan studi ekstensif, tetapi membiasakan diri Anda dengan elemen utama teori string akan memberi Anda pemahaman dasar tentang konsep intinya.
- String dan bran : Senar adalah filamen satu dimensi yang datang dalam dua bentuk: senar terbuka dan senar tertutup. String terbuka memiliki ujung yang tidak terhubung, sedangkan string tertutup membentuk loop tertutup. Branes (berasal dari kata 'membran') adalah benda seperti lembaran yang dapat dilampirkan senar di kedua ujungnya. Brane mampu bergerak melalui ruang-waktu sesuai dengan aturan mekanika kuantum.
- Dimensi spasial tambahan : Fisikawan menerima bahwa alam semesta kita berisi tiga dimensi spasial, tetapi teori string berpendapat untuk model yang menggambarkan dimensi ekstra ruang. Dalam teori string, setidaknya enam dimensi tambahan tidak terdeteksi karena mereka dipadatkan dengan rapat menjadi bentuk lipatan kompleks yang disebut manifold Calabi-Yau.
- Gravitasi kuantum : Teori string adalah teori gravitasi kuantum karena mencoba menggabungkan fisika kuantum dengan teori relativitas umum. Fisika kuantum mempelajari objek terkecil di alam semesta—seperti atom dan partikel subatom—sementara relativitas umum biasanya berfokus pada objek berskala lebih besar di alam semesta.
- Supersimetri : Juga dikenal sebagai teori superstring, supersimetri menggambarkan hubungan antara dua jenis partikel, boson, dan fermion. Dalam teori string supersimetri, boson (atau partikel gaya) selalu memiliki pasangan fermion (atau partikel materi), dan sebaliknya. Konsep supersimetri masih teoretis, karena para ilmuwan belum melihat partikel-partikel ini. Beberapa fisikawan berspekulasi bahwa ini karena dibutuhkan tingkat energi yang sangat tinggi untuk menghasilkan boson dan fermion. Partikel-partikel ini mungkin telah ada di alam semesta awal sebelum big bang tetapi kemudian dipecah menjadi partikel berenergi lebih rendah yang terlihat hari ini. Large Hadron Collider (penumbuk partikel berenergi tertinggi di dunia) mungkin pada titik tertentu menghasilkan energi yang cukup untuk mendukung teori ini—walaupun hingga saat ini, ia belum menemukan bukti supersimetri.
- Pasukan bersatu : Ahli teori string percaya bahwa mereka dapat menggunakan string yang berinteraksi untuk menjelaskan bagaimana empat gaya fundamental alam—gaya gravitasi, gaya elektromagnetik, gaya nuklir kuat, dan gaya nuklir lemah—menciptakan teori terpadu tentang segalanya.
Sejarah Singkat Teori String
Garis waktu berikut menandai pencapaian signifikan di bidang teori string.
- 1968 : Gabriele Veneziano, fisikawan teoretis Italia yang bekerja di Organisasi Eropa untuk Riset Nuklir (CERN), menggunakan data yang dikumpulkan dari berbagai akselerator partikel untuk merumuskan dasar-dasar teori string. Dia membangun model resonansi ganda setelah menyadari bahwa dia dapat menggunakan rumus fungsi beta Euler yang berusia 200 tahun untuk menjelaskan karakteristik fisik partikel yang berinteraksi kuat.
- 1970 : Nama 'teori string' diciptakan ketika tiga fisikawan—Leonard Susskind, Holger Nielsen, dan Yoichiro Nambu—yang menggunakan model Veneziano untuk menyarankan bahwa alam semesta terdiri dari string kecil yang bergetar.
- 1971 : Profesor fisika teoretis Pierre Ramond memprakarsai pengembangan teori superstring dengan merumuskan konsep supersimetri.
- 1974 : Fisikawan Jepang Tamiaki Yoneya menemukan bahwa teori string mengandung partikel dengan sifat graviton—partikel kuantum yang menanggung gaya gravitasi—dan menyadari bahwa aspek teori string mungkin juga merupakan teori gravitasi.
- 1984 : Fisikawan Inggris Michael Green dan fisikawan Amerika John Schwarz menemukan pembatalan anomali dalam teori string tipe I, yang kemudian dikenal sebagai mekanisme Green-Schwarz. Peristiwa ini selanjutnya menghubungkan ide-ide teori string dengan supersimetri dan meluncurkan revolusi superstring pertama.
- 1985 : 'Princeton String Quartet'—David Goss, Jeffrey Harvey, Emil Martinec, dan Ryan Rohm—menemukan string heterotik, yang merupakan string tertutup yang merupakan hibrida dari string superstring dan bosonic.
- sembilan belas sembilan puluh lima : Edward Witten, fisikawan teoretis di Institute for Advanced Study di Princeton, New Jersey, menyarankan bahwa lima versi teori string yang diterima sebenarnya bukanlah teori yang terpisah. Witten mengusulkan bahwa mereka hanya memvariasikan batasan dari satu teori tunggal yang disebut Witten sebagai teori-M. Ide teori-M meluncurkan revolusi superstring kedua.
Kelas Master
Disarankan untuk Anda
Kelas online yang diajarkan oleh para pemikir terhebat di dunia. Perluas pengetahuan Anda dalam kategori ini.
Neil deGrasse TysonMengajarkan Pemikiran Ilmiah dan Komunikasi
Pelajari Lebih Lanjut Dr. Jane GoodallMengajarkan Konservasi
Pelajari Lebih Lanjut Chris Hadfield
Mengajarkan Eksplorasi Luar Angkasa
Pelajari Lebih Lanjut Matthew WalkerMengajarkan Ilmu Tidur yang Lebih Baik
Belajarlah lagiBelajarlah lagi
Ambil Keanggotaan Tahunan MasterClass untuk akses eksklusif ke pelajaran video yang diajarkan oleh tokoh bisnis dan sains, termasuk Neil deGrasse Tyson, Chris Hadfield, Jane Goodall, dan banyak lagi.
