Siïu ăöịi xûâng trong lyâ thuýịt díy

Một phần của tài liệu Bản giao hưởng vũ trụ (Trang 59)

Lyâ thuýịt díy khúêi ăíìu xuíịt hiïơn tûđ cöng trònh cuêa Veneziano vađo cuöịi nhûông nùm 1960, noâ chûâa ặơng tíịt caê nhûông ăöịi xûâng mađ ta vûđa thaêo luíơn úê ăíìu chûúng nađy, nhûng khöng hađm siïu ăöịi xûâng (ăún giaên vò noâ cođn chûa ặúơc phaât hiïơn ra). Lyâ thuýịt ăíìu tiïn dûơa trïn lyâ thuýịt díy leô ra phaêi ặúơc goơi lađ yâ thuýịt díy boson. Tñnh tûđ “boson” chó ra rùìng tíịt caê caâc mode dao ăöơng cuêa díy nađy ăïìu coâ spin nguýn vađ khöng coâ mode dao ăöơng coâ spin baân nguýn, tûâc lađ khöng coâ caâc mode dao ăöơng fermion. Ăiïìu nađy ăùơt ra hai víịn ăïì.

Thûâ nhíịt, nïịu lyâ thuýịt díy coâ khaê nùng mö taê tíịt caê caâc lûơc vađ tíịt caê caâc haơt víơt chíịt thò noâ bùìng caâch nađo ăoâ phaêi bao hađm ặúơc tíịt caê nhûông mode dao ăöơng fermion, vò chuâng ta biïịt rùìng

tíịt caê caâc haơt víơt chíịt ăïìu coâ spin 1/2. Thûâ hai, vađ cođn rùưc röịi hún, ăoâ lađ ngûúđi ta nhíơn thíịy rùìng, trong lyâ thuýịt díy boson, töìn taơi möơt mode dao ăöơng coâ bònh phûúng khöịi lûúơng lađ möơt söị ím, ặúơc goơi lađ haơt tachyon. Ngay caê trûúâc khi coâ lyâ thuýịt díy, caâc nhađ víơt lyâ ăaô nghiïn cûâu túâi khaê nùng vuô truơ cuêa chuâng ta coâ thïí coâ haơt tachyon, ngoađi nhûông haơt quen thuöơc coâ khöịi lûúơng dûúng. Nhûng nhûông nöî lûơc cuêa hoơ ăaô cho thíịy rùìng ăiïìu ăoâ lađ ríịt khoâ, thíơm chñ coâ thïí noâi lađ khöng thïí, nïịu muöịn giûô cho lyâ thuýịt víîn cođn nhíịt quaân vïì mùơt lögic. Tûúng tûơ, trong böịi caênh cuêa lyâ thuýịt díy boson, caâc nhađ víơt lyâ ăaô thûê ăuê caâc loaơi thuê thuíơt cöịt ăïí cho ăiïìu tiïn ăoaân bñ íín vïì mode dao ăöơng tachyon coâ möơt yâ nghôa nađo ăoâ, nhûng tíịt caê ăïìu vö ñch. Nhûông ăùơc ăiïím nađy lađm cho ta cađng thíịy roô rađng, mùơc duđ díy lađ möơt lyâ thuýịt ríịt híịp díîn, nhûng díy boson víîn cođn thiïịu möơt caâi gò ăoâ ríịt cú baên.

Nùm 1971, Pierre Ramon thuöơc trûúđng Ăaơi hoơc Florida ăaô chíịp nhíơn thaâch thûâc caêi tiïịn lyâ thuýịt díy boson ăïí noâ bao hađm ặúơc tíịt caê nhûông mode dao ăöơng fermion. Thöng qua cöng trònh cuêa öng vađ nhûông kïịt quaê sau ăoâ cuêa Schwarz vađ Andreâ Neveu, möơt phiïn baên múâi cuêa lyâ thuýịt díy ăaô bùưt ăíìu xuíịt hiïơn. Vađ thíơt lađ bíịt ngúđ vúâi moơi ngûúđi, caâc mode dao ăöơng boson vađ fermion laơi xuíịt hiïơn theo tûđng cùơp möơt. Ăöịi vúâi möîi möơt mode dao ăöơng boson laơi coâ möơt mode dao ăöơng fermion vađ ngûúơc laơi. Nùm 1977, nhûông cöng trònh cuêa Ferdinando Gliozzi úê Ăaơi hoơc Turin, cuêa Sherk vađ David Olive úê Ăaơi hoơc Impertial College ăaô lađm saâng toê sûơ taơo thađnh cùơp ăoâ. Lyâ thuýịt múâi nađy cuêa caâc díy coâ chûâa siïu ăöịi xûâng vađ sûơ taơo thađnh cùơp cuêa caâc mode dao ăöơng boson va fermion chñnh lađ sûơ phaên aânh ăùơc tñnh ăöịi xûâng cao ăoâ. Víơy lađ lyâ thuýịt siïu ăöịi xûâng, tûâc lađ lyâ thuýịt siïu díy ăaô ra ăúđi. Hún thïị nûôa, caâc cöng trònh cuêa Gliozzi, Scherk vađ Olive cođn thu ặúơc möơt kïịt quaê quan troơng khaâc. Hoơ ăaô chûâng minh ặúơc rùìng, mode dao ăöơng tachyon gíy biïịt bao rùưc röịi cuêa díy boson ăaô khöng lađm töín haơi ăïịn siïu díy. Víơy lađ díìn dađ, caâc mííu cuêa trođ gheâp hònh ăaô ặúơc ăùơt ăuâng vađo võ trñ cuêa chuâng.

Tuy nhiïn, nhûông taâc ăöơng quan troơng ăíìu tiïn cuêa caâc cöng trònh cuêa Ramond cuông nhû cuêa Neveu vađ Schwarz laơi thûơc sûơ khöng liïn quan túâi lyâ thuýịt díy. Nùm 1973, hai nhađ víơt lyâ Julius Wess vađ Bruno Zumino ăaô nhíơn thíịy rùìng siïu ăöịi xûâng - ăöịi xûâng múâi xuíịt hiïơn tûđ sûơ xíy dûơng laơi lyâ thuýịt díy - laơi coâ thïí aâp duơng ặúơc caê cho nhûông lyâ thuýịt dûơa trïn caâc haơt ăiïím. Hoơ ăaô

nhanh choâng ăaơt ặúơc nhûông bûúâc tiïịn quan troơng nhùìm bao hađm siïu ăöịi xûâng vađo khuön khöí cuêa caâc lyâ thuýịt trûúđng lûúơng tûê dûơa trïn caâc haơt ăiïím. Vađ möơt thúđi gian, lyâ thuýịt trûúđng lûúơng tûê ăaô trúê thađnh möịi quan tím chuê ýịu cuêa caâc nhađ víơt lyâ haơt, cođn lyâ thuýịt díy ngađy cađng bõ gaơt ra ròa. Thûơc tïị, nhûông cöng trònh cuêa Wess vađ Zumino ăaô khúêi phaât möơt söị lûúơng nghiïn cûâu lúân khöng thïí tûúêng tûúơng nöíi vïì nhûông caâi mađ sau nađy ngûúđi ta goơi lađ lyâ thuýịt trûúđng lûúơng tûê siïu ăöịi xûâng. Mö hònh chuíín siïu ăöịi xûâng mađ ta vûđa thaêo luíơn úê muơc trûúâc, lađ möơt trong söị nhûông thađnh tûơu lyâ thuýịt tuýơt ẳnh cuêa nhûông nghiïn cûâu ăoâ. Vađ bíy giúđ chuâng ta thíịy rùìng, do sûơ trúâ trïu cuêa lõch sûê, ngay caê lyâ thuýịt dûơa trïn caâc haơt ăiïím nađy cuông phaêi mang ún lyâ thuýịt díy ríịt nhiïìu.

Vúâi sûơ taâi xuíịt giang höì cuêa lyâ thuýịt díy vađo giûôa nhûông nùm 1980, siïu ăöịi xûâng múâi xuíịt hiïơn trúê laơi trong böịi caênh mađ noâ ăaô ặúơc phaât hiïơn ra. Vađ trong khuön khöí ăoâ, nhûông bùìng chûâng uêng höơ siïu ăöịi xûâng ăaô vûúơt xa ra ngoađi nhûông ăiïìu mađ chuâng ta ăaô trònh bađy úê muơc trûúâc. Lyâ thuýịt díy lađ caâch duy nhíịt mađ chuâng ta biïịt coâ khaê nùng thöịng nhíịt thuýịt tûúng ăöịi röơng vúâi cú hoơc lûúơng tûê. Nhûng chó coâ lyâ thuýịt díy siïu ăöịi xûâng múâi traânh ặúơc víịn ăïì tachyon ăíìy tai haơi vađ múâi chûâa ặơng caâc mode dao ăöơng fermion mö taê caâc haơt víơt chíịt trong thïị giúâi xung quanh chuâng ta. Do ăoâ, siïu ăöịi xûâng ăaô cuđng vúâi nhûông nguýn lyâ cuêa lyâ thuýịt díy ăi túâi möơt lyâ thuýịt lûúơng tûê cuêa híịp díîn vađ tuýn böị vïì sûơ thöịng nhíịt tíịt caê caâc lûơc vađ caâc haơt víơt chíịt. Vađ nïịu nhû lyâ thuýịt díy lađ ăuâng thò caâc nhađ víơt lyâ cuông tin rùìng nïịu ăöịi xûâng cuông phaêi ăuâng.

Tuy nhiïn, cho ăïịn tíơn giûôa nhûông nùm 1990, möơt khña caơnh ăùơc biïơt phiïìn phûâc ăaô gíy nhûâc nhöịi cho lyâ thuýịt díy siïu ăöịi xûâng.

Một phần của tài liệu Bản giao hưởng vũ trụ (Trang 59)