Новости из arXivа.
Сенсация! Роджер Пенроуз и физик из Армении Ваге Гурзадян утверждают: микроволновое реликтовое излучение дает нам информацию о столкновениях черных дыр, произошедших до Большого Взрыва - следы, оставшиеся от предыдущей эпохи развития вселенной!
По мнению этих физиков,круговые структуры в космическом микроволновом излучении могут означать, что пространство и время не были созданы в момент Большого Взрыва, но, что наша Вселенная на самом деле постоянно совершает циклы через последовательность "эпох". Это сенсационное утверждение, сделанное физиком-теоретиком Оксфордского университета Роджером Пенроузом, который говорит, что данные, собранные спутником НАСА WMAP поддерживают его идею "конформной циклической космологии". Это утверждение считается весьма спорным, поскольку оно противоречит широко распространенной инфляционной модели космологии.
Согласно инфляционной теории, Вселенная началась с точки бесконечной плотности известной как Большой Взрыв около 13,7 миллиардов лет назад, очень быстро расширилась за доли секунды и с тех пор продолжает расширяться, но гораздо медленнее, и в течение этого времени появились звезды, планеты и в конечном счете, люди. Скорость расширения, как теперь полагают, со временем увеличивается и, как ожидается, приведет к холодной, безликой вселенной.
Пенроуз, однако, не согласен с инфляционной картиной и, в частности, считает, что она не согласуется с очень низкой энтропией состояния, в котором Вселенная была при рождении - исключительно высокая степень упорядочивания, которая сделала возможной сложную материю. Он не верит, что пространство и время возникли в момент Большого Взрыва, но считает, что Большой Взрыв был, на самом деле, лишь одним из серии многих других Больших Взрывов, каждый из которых начинал новую эру в истории Вселенной.
Центральной в теории Пенроуза является идея о том, что в очень далеком будущем вселенная станет в каком-то смысле очень похожа на ту, которая была в момент Большого Взрыва. Он говорит, что в эти моменты форма, или геометрия, Вселенной была и будет очень гладкой, в отличие от ее нынешней очень неровной формы. Эта непрерывность формы, как он утверждает, разрешит переход от конца текущей эры, когда вселенная будет расширена, становясь бесконечно большой, в начало следующей эры, когда она вновь становится бесконечно малой и взрывается в следующем большом взрыве. Самое главное, говорит он, что энтропия в этом переходном этапе будет крайне низкой, так как черные дыры, уничтожающие всю информацию, которую они затягивают в себя, испаряются, когда Вселенная расширяется, и при этом из Вселенной энтропия удаляется.
Пенроуз теперь утверждает, что нашел доказательство в пользу этой теории в космическом микроволновом фоне - всепроникающем микроволновом излучении, которое, как предполагается, создалось, в то время, когда Вселенной было 300 тысяч лет и которое говорит нам о том, каковы были условия в то время. Свидетельства в пользу этой теории были получены Ваге Гурзадяном из Ереванского института физики в Армении, который проанализировал семилетнее богатство микроволновых данных от WMAP, а также данные из эксперимента BOOMERanG, производимом на воздушный шаре в Антарктиде. Пенроуз и Гурзадян говорят, что они имеют четко определенные концентрические круги в данных - области в микроволновом небе, в которых диапазон температуры излучения является заметно меньшим, чем в других местах.
По словам Пенроуза и Гурзадяна, эти круги позволяют "видеть сквозь" Большой Взрыв в эпоху, которая существовала ранее. Круги, говорят они, являются следами, оставленными в нашей эпохе от сферической ряби гравитационных волн, которые были созданы, когда черные дыры сталкивались в предыдущую эру. И они говорят, что эти круги создают проблемы для инфляционной теории, потому что эта теория говорит, что распределение температурных изменений в небе должно быть гауссовым, или случайным, но не имеющем в нем заметных структур.
Джулиан Барбур, приглашенный профессор физики в Оксфордском университете, говорит, что эти круги будут "замечательными, если они реальные и сенсационными, если они подтверждают теорию Пенроуза". Они, говорит он, "свергают стандартную инфляционную картину", которая, добавляет он, приобрела широкое признание в качестве научного факта многими космологами. Но он считает, что результат будет "очень спорным", и что другие исследователи будут смотреть на эти данные весьма критично. Он говорит, что есть много спорных аспектов в этой теории, в том числе резкое изменение масштаба между эрами и предположение, занимающее центральное место в теории, что в очень удаленном будущем все частицы станут безмассовыми. Он указывает, например, на то, что нет никаких свидетельств того, что электроны распадаются.
Еще новость: Новая частица связывает темную материю с отсутствующей антиматерией.
Новости из arXiv.org>hep-th
Поступление 2 декабря 2010г.
Прогулка по теории суперструн с приложением к теории Янга-Миллса: K-струны и D-браны как калибровочные/гравитационные дуальные объекты
Кори Стиффлер
Аннотация. Теория суперструн в настоящее время является единственной текущей многообещающей попыткой объединения гравитации с другими тремя известными силами: электромагнитной силой, слабой и сильной ядерными силами. Хотя она все еще находится в стадии разработки, много усилий было вложено в этом направлении. Набор конкретных инструментов, используемых в этих усилиях являются калибровочными/гравитационными дуальностями. Эта работа состоит из конкретной реализации калибровочных/гравитационных дуальностей для описания К-струн сильно взаимодействующих калибровочных теорий, как объектов, дуальных к Dp-бранам внедренных в ограничивающие супергравитационные фоны из низкоэнергетической суперструнной теории поля. Наряду с теорией суперструн, к-струна, также широко исследуется с решеточной калибровочной теорией и гамильтоновыми методами. K-струна представляет собой бесцветную комбинацию пар кварк-антикварк источника, между которыми развивается трубка цветного потока. Два наиболее заметных члена К-струнной энергии являются для большого разнесения L кварка с анти-кварком является член натяжения, пропорциональный L, и кулоновская 1/L коррекция, известная, как член Люшера. Эта работа содержит обзор теорий суперструн и того, как калибровочные/гравитационные дуальности получаются из них. Она детально показывает, как эти дуальности могут быть использованы для конкретной задачи расчета энергии K- струны в 2 + 1 и 3 + 1 пространственно-временных размерностях, как энергия Dp-бран в дуальной гравитационной теории. Дается подробный обзор расчетов натяжения К-струны, которое хорошо согласуется с решеточной калибровочной теорией и гамильтоновыми методами. При рассмотрении натяжения К-струн, мы также касаемся того, как различные представления K-струн могут быть описаны Dp-бранами через калибровочные/гравитационные дуальности. Основным результатом данной работы является то, как термин Люшера находится из одно-петлевых квантовых коррекций энергии Dp-браны. В 2 + 1размерностях пространства-времени, мы имеем величину члена Люшера для сравнения с величиной, полученной из решеточной калибровочной теории, где мы находим хорошее согласие.
Использование D1D5 CFT для понимания черных дыр
Стивен Эйвери
Аннотация. В этой диссертации, мы делаем обзор работ, представленных в ArXiv: 0906.2015, ArXiv: 0907.1663, ArXiv: 1002.3132, ArXiv: 1003.2746 и ArXiv: 1007.2202 по системе D1D5. Мы начинаем с некоторых мотивационных материалов для черных дыр в теории струн. В главе 2 мы делаем обзор системы D1D5, включая гравитацию и CFT-описания. В главе 3 мы показываем, как в теории возмущений ослабить предел расцепления в общих установках AdS-CFT. Это позволяет вычислить эмиссию из AdS/CFT в асимптотической плоском пространстве. В главе 4 мы применяем этот формализм для некоторых специальных геометрий и точно получаем спектр излучения. Эти геометрии интерпретируются как fuzzbal- микросостояния черной дыры, и эмиссия, как микроскопическая аналогия излучения Хокинга. В главе 5 мы обсуждаем, как деформировать D1D5 CFT чтобы сойти с ee орбиобразной точки. В частности, мы приводим полные выражения вне оболочки для поправок первого порядка к CFT состояниям. Можно увидеть, как высокоэнергетические состояния могут фрагментироваться на множество низкоэнергетических состояний. В заключение, мы обсудим некоторые возможности для будущей работы.
Нулевые космологические сингулярности и свободные струны: II
К. Нараян
Аннотация. В ArXiv: 0909.4731 [hep-th], мы утверждали, что волновой потенциал Шредингера в системе светового конуса для свободной струны в окрестности нулевых Казнера-подобных космологических сингулярностей имеет неособую зависимость от времени, если экспоненты Казнера удовлетворяют определенным соотношениям. Эти фоны являются анизотропными плоскими волнами с особенностями. Здесь мы будем опираться на это (Розена) описание и далее и изучать различные физические наблюдаемые для временизависимой гармонической осцилляторной игрушечной модели, а затем свободной струны, согласуя это с соответствующим описанием в обычных плоских волновых переменных. Мы находим, что наблюдаемые, не содержащие производные по времени совпадают в этих переменных в то время как с временными производными - различны. Разнообразные свободные струнные наблюдаемые по-прежнему расходятся, возможно, в соответствии со струнными осцилляторными состояниями, становящимися легкими в окрестности сингулярности. Мы также показываем, что только некоторые особенности допускают конструкцию Розен-Казнера с показателями, удовлетворяющими отношениям, ведущим к волновому потенциалу с неособой зависимостью от времени.
Поступление 26 октября 2010г.
Струнная квантовая гравитация, нарушение инвариантности Лоренца и астрономия гамма-лучей.
Nick E. Mavromatos
Аннотация. В первой части обзора я обсуждаю пути получения нарушающей лоренцовскую инвариантность (Lorentz-Invariance-Violating) (LIV) пространственно-временной пены в современном контексте струнной теории, вовлекающей сценарии бранового мира. Пенные структуры обеспечиваются низкоразмерными фоновыми брановыми дефектами в D3-брановой Вселенной, чья плотность является свободным параметром, могущим быть ограниченным феноменологически. Такое ограничение может быть обеспечено высоко-энергичными гамма-лучевыми фотонными тестами, включающими ультра-высоко энергичное/инфракрасное фотон-фотонное рассеивание. Во второй части я анализирую доступные в настоящее время данные, полученные телескопами MAGIC и FERMI по задержке прихода космических фотонов в этом контексте. Поразумевается, конечно, что обычные эффекты, имеющие астрофизические источники, которые в настоящее время далеки от понимания, могут быть основной причиной для наблюдаемой задержки прихода частиц. Я также обсуждаю, как строгие ограничения, полученные при изучении синхротронной радиации от удаленных туманностей, отсутствие космического двойного преломления и не наблюдение ультра-высоко-энергетических космических фотонов может быть приспособлено к вышеупомянутой струнной модели пространственно-временной пены. Я аргументирую, что, по крайней мере в доступных в настоящее время астрофизических данных, струнная пенная модель может избежать все объявленные ограничения в естественной области струнного взаимодействия и масштаба масс. Ключевыми особенностями являются следующие: (i) прозрачность пены для электронов и вообще для заряженных частиц, (ii) отсутствие эффектов двойного лучепреломления и (iii) разрушение формализма локального эффективного лагранжиана. Однако, при классификации в этих теоретических рамках, данные спутника FERMI по задержке прибытия фотонов от неожиданно интенсивного источника гамма лучей Gamma Ray Burst GRB 090510 в известном смысле совместимы с полученными данными от телескопа MAGIC, должна быть принята во внимание неравномерно распределенная плотность брановых пенных дефектов.