Teorija struna

**Teorija struna** je pokušaj da se u okviru fizike čestica pomire principi kvantne mehanike i opšte relativnosti. Takođe, ukoliko se pokaže kao ispravna, postaće glavni kandidat za „Teoriju svega“ (), odnosno za pokušaj opisivanja svih poznatih osnovnih sila i stanja materije, na konačan matematički način.

Kako još uvek ne postoje relevantni eksperimenti kojima se mogu pokriti sva poznata energetska stanja čestica, teorija struna je i dalje predmet sukoba u naučnoj javnosti.

Osnovna pretpostavka teorije struna je to da elektroni i kvarkovi u atomu nisu bezdimenzione čestice (u suštini, obične tačke u prostoru), već da su zapravo jednodimenzionalne oscilujuće linije, odnosno „strune“. Posmatrano detaljnije, teorija struna se bavi i drugim elementarnim česticama, poput hadrona, bozona i fermiona, i njihovih međusobnih veza, objedinjenih pod pojmom supersimetrije.

Uprošćeno, po ovoj teoriji, na kvantni način se posmatraju zatezanje, kinetika i vibracije ovih struna, analogno običnoj zategnutoj žici u prostoru.

Dodatni problem i nedoumice izaziva i to, što je za potpunu primenu teorije struna neophodno uključiti i uticaj nekih, za sada još neuočenih dimenzija univerzuma, uz već postojeće i poznate četiri (tri prostorne, i jednu vremensku).

Ova teorija je prilično mlada, sa začecima u modelu dvojne rezonancije iz 1969. godine, i sa prvim pravim značajnijim probojima iz '90 godina prošlog stoleća.

Naučnici koji su pobornici ove teorije, i koji rade na njenom daljem razvoju su Stiven Hoking, Edvard Viten, Huan Maldasena, Tom Benks, Vili Fišler, Stiven Šenker, Stiven Gabser, Igor Klejbanov, Mičio Kaku, Aleksander Poljakov i Leonard Saskind. NJihovi argumenti su da ova teorija omogućava kvalitetno kombinovanje kvantne teorije polja i opšte relativnosti, potom da je u skladu sa opštim postulatima kvantne gravitacije (npr. sa termodinamikom crnih rupa), i napokon, zato što je prošla niz kvalitativnih provera svoje unutrašnje (matematičke) stabilnosti.

Postoje i kritičari među priznatim naučnicima, poput Ričarda Fajnmana, Pitera Vojta, Li Smolina, Filipa Andersona, Lorensa Krausa, Karla Rovelija i Šeldon Li Glašou, koji ovu teoriju osporavaju zato što ne daje gotovo nikakve eksperimentalne kvantitativne pretpostavke, odnosno, jednostavno rečeno, nije prošla fazu ispitivanja kroz konkretne fizičke eksperimente, a sve zbog ogromnih energetskih prohteva tih eksperimenata. Takođe, broj mogućih rešenja je, prema njihovom mišljenju, preveliki da bi teorija bila kvalitetna, a i u velikoj meri su rešenja zavisna od prethodnih dešavanja, da bi ih oni smatrali relevantnim.

## Pregled

Teorija struna postulira da elektroni i kvarkovi unutar atoma nisu 0-dimenzioni objekti, nego da se sastoje od 1-dimenzionalnih struna. Te strune mogu da osciluju, što daje česticama njihov ukus (kvantni broj), naelektrisanje, masu i spin. Teorije struna takođe obuhvataju objekte generalnije od struna, zvane brane. Reč *brana*, izvedena iz „membrana“, se odnosi na različite međusobno povezane objekate, kao što su D-brane, crne p-brane i NS5-brane. To su prošireni objekti koji su naelektrisani izvori za diferencijalnu formu generalizacija vektorskog potencijala elektromagnetnog polja. Ovi objekti su međusobno povezani različitim dualnostima. Crnoj rupi-slične crne p-brane su identifikovane D-branama, koje su krajnje tačke struna, i ta identifikacija se naziva Gauge-gravitaciona dualnost. Istraživanje ove jednakosti je dovelo do novih saznanja o kvantnoj hromodinamici, osnovnoj teoriji jake nuklearne sile. Strune formiraju zatvorene petlje, osim ako se susretnu sa D-branama, gde one mogu da se otvore u 1-dimenzionalne linije. Krajnje tačke struna ne mogu da prekinu D-branu, ali one mogu da prođu oko na nje.

## Reference

## Literatura

### Popularne knjige i članci
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* Klebanov, Igor and Juan Maldacena (January 2009). Solving Quantum Field Theories via Curved Spacetimes . *Physics Today*.
* 
* 
* 
* Gary Taubes (November 1986). "Everything's Now Tied to Strings" *Discover Magazine* vol 7, #11. 
* 
* 

Dve netehničke knjige koje su kritične za razumevanje teorije struna:
* 
* 

### Udžbenici
* Becker, Katrin, Becker, Melanie, and John H. Schwarz (2007) *String Theory and M-Theory: A Modern Introduction *. Cambridge University Press. 
* Binétruy, Pierre (2007) *Supersymmetry: Theory, Experiment, and Cosmology*. Oxford University Press. .
* Dine, Michael (2007) *Supersymmetry and String Theory: Beyond the Standard Model*. Cambridge University Press. .
* 
* Gasperini, Maurizio (2007) *Elements of String Cosmology*. Cambridge University Press. .
* Michael Green, John H. Schwarz and Edward Witten (1987) *Superstring theory*. Cambridge University Press. The original textbook.
** *Vol. 1: Introduction*. .
** *Vol. 2: Loop amplitudes, anomalies and phenomenology*. .
* Kiritsis, Elias (2007) *String Theory in a Nutshell*. Princeton University Press. .
* 
* Polchinski, Joseph (1998) *String Theory*. Cambridge University Press.
** *Vol. 1: An introduction to the bosonic string*. .
** *Vol. 2: Superstring theory and beyond*. .
* Szabo, Richard J. (Reprinted 2007) *An Introduction to String Theory and D-brane Dynamics*. Imperial College Press. .
* Barton Zwiebach (2004) *A First Course in String Theory*. Cambridge University Press. .

Tehnički i kritički:
* 

### Onlajn materijal
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* A website dedicated to creative writing inspired by string theory. 
* An Italian Website with various papers in English language concerning the mathematical connections between String Theory and Number Theory. 
* 
* 
* 
* Woit, Peter. Not Even Wrong: The Failure of String Theory & the Continuing Challenge to Unify the Laws of Physics.  (Jonathan Cape),  (Basic Books)
* 
* 

## Vanjske veze

* O temeljima teorije struna
* Superstrings
* Teorija struna i pitanje Božje opstojnosti