Büyük BirleştirmeKuramları

Cemsinan DelidumanMimar Sinan Üniversitesi

Fizik deneysel bir bilim ise ….

Kuramsal fizik neden gereklidir?

Kuram bize neyi deneyeceğimizi ve neyi ölçeceğimizi söyler.

Yeni bir kurama neden ihtiyaç duyulur?

Deney sonucu ortaya çıkan problemler.

Kuram içerisinde olan problemler.

Neden birleşik bir kuram?

Daha derin fiziksel bilgi için.

Isaac Newton(1643-1727):

Michael Faraday(1791-1867):

ElektrikKuvveti

James Clerk Maxwell(1831-1879):

Atomun yapısı:

Temel etkileşimler

Kuantum Alan Kuramına Göre Etkileşimler:

Elektromanyetik:

Parçacık Dedektörü:

Deney Fotoğrafı: Yorum:

Parçacıklar (Standard Model):

Simetri Prensipleri:

Bazı Kristal Yapılar:

Platonik Katılar:

Simetrilerin Sınıflandırılmasına Başlangıç

3 boyutta kürelerin en sıkı paketleme şekli:Her kürenin 12 komşusu var.

Bu örgü A3 = SU(4) simetri grubunun kök örgüsüdür.

Baryons:

Mesons:

Standard Model’in Simetrileri:

Güçlü Kuvvetin Simetrisinin Kök Örgüsüdür:

2 boyutta kürelerin en sıkı paketleme şekli:A2 = SU(3) simetrisinin kök örgüsü.

Enerji Cetveli:

Einstein’ın Gravite Kuramı (Genel Görelilik):

Öklid Geometrisi:

Riemann Geometrisi:

Lobachevski Geometrisi:

Kara Delikler

Besleme diski and gaz jetleri:

Kara Delik Gözlemleri:

Standard Model ve Genel Göreliliğin Kuramsal Problemleri:

Rastgelelilik: Neden bu simetriler? Neden bu yapı?

Standard Model doğal bir kuram değil.

Genel Görelilik tekillikler içeriyor.

Kuantum Gravite Kuramı çalışmıyor.

Kuramsal problemleri aşmak için yeni bir “birleşik kuram” gerekiyor.

Büyük Birleştirme Kuramları:

4 Boyutta En Sıkı Paketleme:

Her kürenin 24 komşusu vardır.Bu örgü D4 = SO(8) simetri grubunun kök örgüsüdür.

Süperkuvvetin Simetrisi:

Bu 5 boyutta kürelerin en sıkı paketlenme şeklidir. Her kürenin 40 komşusu vardır.Bu örgü D5 = SO(10) simetri grubunun kök örgüsüdür.

Daha Büyük Simetriler?

E6 simetri grubununkök örgüsü.

6 boyutta yapılabileceken sıkı paketleme.

Her kürenin 72 komşusu var.

E6 Gürsey modeli.

En Büyük Olağan Dışı Simetri:

E8 simetri grubununkök örgüsü.

8 boyutta yapılabileceken sıkı paketleme.

Her kürenin 240 komşusu var.

Bars-Günaydın modeli

Kaluza-Klein Mekanizması:

Süpersimetri

Süpersimetri:

Kuantum Gravite ile Olan Problem:

Etkileşim Şiddeti ~

Eğer E » M ise Toplam Etkileşim = SonsuzP

Etkileşimi Uzaya Yaymak:

Parçacık-Sicim İlişkisi:

Sicim Kuramı Herşeyi İçeriyor:

1) Genel Görelilik.

2) Büyük birleştirilmiş kuvvet.

3) Ekstra boyutlar.

4) Süpersimetri.

5) Değeri belli olmayan parametre yok.

6) Kara Delik entropisi.

7) Kuantum Gravite.

8) Tek bir birleşik kuram???

Sicim Kuramları:

10 boyutta:

11 boyutta:

4 boyuta inmek için:

Calabi-Yau Uzayı:

Çok sayıda (gereğinden fazla) 4 boyutlu Kuram:

Sicim Kuramının Simetrileri:

10=9+1 boyutta: Uzay-zaman simetrisi: D5 = SO(9,1)Heterotik Sicim: D16 = SO(32) ve E8 x E8

11=10+1 boyutta: M-cebiri: 2-boyutlu ve 5-boyutlu zarlar.Süpergrup: OSp (1/32)

12=10+2 boyutta: F-cebiri: 2-boyutlu ve 5-boyutlu zarlar.

13=11+2 boyutta: OSp(1/64)

Enerji Cetveli:

Genişleyen Evren:

Süpernova Gözlemleri:

Evrenin İçeriği:

Ekstra Boyut Ekleme Yolları

Ekpryotic Evren

Brane Evrenleri

Extra Boyutların Varlığı?

Evren bir hologram mı?

Evrenin Evrimi

Enflasyon Kuramı

Hiperbolik Uzay

Sonsuz Evren, Sonlu Uzay

Tanrı’nın, evreni yaratırken başka bir seçeneği var mıydı?