超弦理论里提到的"粒子是弦的不同的振动模式",我想问这里提到的不同的振动模式,具体有哪些模式?

和我们通常说的振动是一回事么?(比如橡皮筋快速上下振动,由于速度快,看起来像一个实体.我理解是一根弦振动产生粒子,无数这种振动的弦组成了更大的物体,这么说来我们自己不也是弦的振动么?也就是我们也是二维振动的产物..这一点如何证明呢?)
这个振动是指横向振动还是纵向振动?
百度了都找不到,有相关的中文资料能看么最好有图解,不过最好您能帮我解答这个问题.

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3个答案
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LePtC物理学博士生

2014-03-18 03:19

我学完场论后简单看了看弦论,还没详细学,感觉这玩意还需要广相基础才行 ...
不过我知道弦的振动肯定不是你理解的那样 →_→
这个振动是在四维时空中的振动

我们之前的世界观一直都是把基本粒子当点粒子看待,那么弦论的世界观可以用一句话概括,就是把量子场论中零维点粒子升级为一维的弦

首先,相对论将一维时间和三维空间等价考虑为四维时空,那么这个四维空间中的点就是一个一个的事件。然后我们引入世界线(world line)的概念,世界线就是粒子在四维时空中的运动轨迹,下图左就是点粒子的世界线。

类似地把点粒子换成一维的弦,它就会扫出一个“世界面”(worldsheet),上图右就是闭弦(closed string)的世界面,像管子一样。从而弦的振动就是世界面上的振动,不同的粒子(即弦的模式)就是这个表面上的波动,开弦描述杨-米尔斯理论,闭弦描述引力相互作用。

嗯,你是不是有点觉得你看懂弦论了?

呵呵






数学才是物理学的语言,你光看文字语言理解到的东西,只不过是你自己的瞎猜。

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我记得老师好像是说“各种流形经拓扑变换再简化之后就可认为是和开弦或闭弦同胚”,所以弦震动必然不是你想的那样简单。p.s.如果前面那句话错了,一定是因为我上课没有认真听讲 0.0,但是大概意思就是弦论中的开弦和闭弦是代表了一大类东西的(我这样理解不知道有没有错),“震动”这个词必然不能从表面意思理解,就像说基本粒子的自旋一样,自旋是它们的一种内禀属性,不是说它们真的在自转!
另外,顶楼上的!数学是物理的语言!物理要做的是理解数学结构。

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楼主想太多了,这东西靠的是理解而不是想象。弦振动,不是指像琴弦一样的东西,振动也不是那种看得见的震动。呃,我还是觉得数学描述容易理解一点

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