Superstrengteori nyttig for eksperimentalfysik – Niels Bohr Institutet - Københavns Universitet

Videresend til en ven Resize Print Bookmark and Share

Niels Bohr Institutet > Nyheder > Nyheder 2009 > Superstrengteori nytti...

30. oktober 2009

Superstrengteori nyttig for eksperimentalfysik

Superstrengteori er en teori, der går ud på at forklare fysikkens love ud fra ekstremt små strenge i forskellige tilstande. Normalt forbinder fysikere ikke den teoretiske superstrengteori som særlig relevant i forbindelse med praktiske eksperimenter indenfor partikelfysik, men to forskere ved Niels Bohr Internationale Akademi har sammen med en kollega fra det franske forskningsinstitut Saclay vist, hvordan superstrengteori kan bruges til at udlede relationer mellem processer, der også kan studeres ved Large Hadron Collider, LHC eksperimentet ved CERN. Resultaterne er publiceret i Physical Review Letters

 

Picture:
Strengteori forudsætter mange dimensioner, der er 'krøllede' ind i hinanden.

I strengteorien er partikler erstattet af strengtilstande. Strengen skal forstås som en bølge, hvor partiklerne er forskellige vibrationstilstande. Superstrengteori indeholder kaskader af partikeltilstande, alle med højere og højere energi – energier, der er så ubegribeligt høje, at intet eksperiment nogensinde vil kunne nå dem og derfor uden realistiske muligheder for at blive observeret ved partikelacceleratorer. Gruppen af partikler med lavest mulig energi er imidlertid lige præcis de partikler, som kan skabes ved Large Hadron Collider, LHC eksperimentet ved CERN i Geneve. Hvis man kan udlede relationer mellem alle tilstandene af superstrenge, har man samtidig udledt relationer mellem processer, der vil kunne ses ved LHC.

Forbløffende nye relationer
Partikelfysikerne Emil Bjerrum-Bohr og Poul Henrik Damgaard fra Niels Bohr Internationale Akademi og Pierre Vanhove fra Saclay i Frankrig har med udgangspunkt i denne observation vist, hvordan et sæt af overraskende relationer mellem LHC-processer kan bevises ved hjælp af strengteori.

Normalt ville det kræve mere konventionelle metoder fra partikelfysik at udlede sådanne relationer. Det forbløffende er, at de nye relationer mellem processer ved LHC kan udledes på en kort og elegant måde fra superstrengteori, mens ingen endnu har været i stand til at udlede dem direkte fra partikelfysik.

Efter reparationerne i tunnelen af LHC-acceleratoren ved CERN, er eksperimentet netop nu ved at varme op til start -- eller rettere, ved at køle ned til start (eksperimentet kræver superledende strømme og derfor store mængder af flydende helium). Poul Henrik Damgaard og Emil Bjerrum-Bohr bliver ansvarlige for at opbygge den teoretiske del af det nye center DISCOVERY ved Niels Bohr Instituttet, som er oprettet af Dansk Grundforskningsfond. De nye resultater for LHC-processer, som de to forskere har udledt fra superstrengteori, vil spille en central rolle i arbejdet fremover.

Physical Review Letters >>