MATRA-MATRA YANG HILANG

Mohd Faudzi Bin UmarJabatan Fizik, Universiti Pendidikan Sultan Idris

faudzi@fst.upsi.edu.my

Penyumbang kepada

Kajian Matra

PENGENALAN

• Calon kepada Teori Segala Perkara selain daripada Adisimetri dan Objek Meluas

• Penyelesaian:– Masalah hieraki– Masalah pemalar kosmos– Penyatuan tolok interaksi

Penakrifan Matra

• Kiri-Kanan

• Atas-Bawah

• Depan-Belakang

Fizik

Geometri & Matra• Perbincangan awal geometri yang dilakukan oleh Pythagoras of

Samos (569-475 SM): c2 = a2 + b2• Aristotle: Menyedari konsep matra• Euclid of Alexandria: Pembinaan manifold geometri Euclid

Dilanjutkan lagi oleh Rene Decartes (1595-1650)• Hermann Minkowski (1864-1909): metrik Minkowskinya yang

menggabungkan masa sebagai kordinat khayalan dengan kordinat ruang menjadi kordinat ruangmasa empat-matra

• Hendrik A. Lorentz (1853-1928) dengan penjelmaan Lorentznya iaitu penjelmaan diantara dua pencerap sistem koordinate dan mengadunkan pengukuran lokasi dan masa

• Albert Einstein (1879-1955): Teori Kenisbian Khas & Am

Bermulanya Matra Lebihan

• Theodor Kaluza (1885-1954): Menyatukan fizik keelektromagnetan dan graviti.

• Gunnar Nordstrom (1881-1923): Menyatukan EM dan graviti melalui kaedah penghampiran.

• Tahun 1926 Oskar Klein (1894-1977): Memperbaiki teori Kaluza

• Teori tetali telah ditemui pada dekad 1960an, sebagai satu model bagi membicarakan nuklei yang diikat bersama melalui interaksi kuat.

• Merupakan penambahbaik kepada Model Lazim

Bermulanya Matra Lebihan….

• Claud Lovalace: Menyelesaikan masalah ketaketekalan anomali konformal 26matra dicadangkan

• Dikenali sebagai teori tetali berzarah boson• Teori tetali zarah boson: Masalah keadaan dasar

adalah zarah takyon yang tak stabil.• Michael Green dan John Schwarz pada tahun 1984:

Menyelesaikan anomali tersebut melalui prinsip adisimetri memperihalkan 10matra

• Ada masalah juga 5 teori tak tekal bergantung kepada jenis cirinya (bilangan penjana adisimetri Qα, berorientasi dan jenis kumpulan simetrinya)

• Jenis I:Adisimetri diantara daya dan jirim, dengan tetali buka dan tertutup, tiada

zarah takyon (hantu) dan tak berorientasi Nombor I bermaksud N=1 Adisimetri

• Jenis IIA:Adisimetri diantara daya dan jirim, dengan tetali buka dan tertutup, tiada

zarah takyon (hantu), fermion tak berjisim, tak-chiral (simetri kiri-kanan) Nombor II bermaksud N=2 Adisimetri manakala A pula adalah kekiralan (chirality)

• Jenis IIB:Adisimetri diantara daya dan jirim, dengan tetali buka dan tertutup, tiada

zarah takyon (hantu), fermion tak berjisim, chiral (antisimetri kiri-kanan) Simbol B pula adalah bermaksud kekiralan (chirality)

• Heterotik SO(32):Adisimetri diantara daya dan jirim, dengan tertutup sahaja, tiada zarah

takyon (hantu), berheterotik, kumpulan simetrinya adalahSO(32). Berheterotik bermaksud pergerakan kiri dan kanan tetali terbuka adalah berbeza.

• Heterotik E8XE8:Adisimetri diantara daya dan jirim, dengan tertutup sahaja, tiada zarah

takyon (hantu), berheterotik, kumpulan simetrinya adalah E8E8. Heterotik ini berbeza dari segi penggunaan kumpulan simetrinya

Bermulanya Matra Lebihan….

• Joe Polchinski: Penemuan objek memperluas atau extended objek p-brane, 0-brane adalah titik pada dunia lembar atau worldsheet, 1-brane adalah tetali, 2-brane dikenali sebagai membrane.

• Adigraviti: idea menggabungkan teori kenisbian am dan kuantum melalui prinsip adisimetri (adisimetri lokal) meramalkan kewujudan adirakan graviton berspin-2 (zarah tolok bagi interaksi graviti) ialah zarah gravitino berspin-3/2 (zarah jirim fermion)

• Daniel Z. Freedman, Peter van Nieuwenhuizen dan Sergio Ferrara dari Stony Brook University pada 1976. Adigraviti juga boleh diitlakkan kepada N>1; N ialah bilangan penjana adisimetri Qα Adigraviti setara dengan pada adigraviti matra yang tinggi melalui penurunan kematraan IAITU Fenomenologi N=8 kematraan empat adigraviti adalah produk penurunan kematraan oleh manifold S7 bagi N=1 kematraan 11 adigraviti.

• Petr Horava dan Edward Witten mengkaji adigraviti 11 matra.

Bermulanya Matra Lebihan….

• Ketaktekalan lima teori tetali disatukan melalui kedualan-S (kekuatan interaksi tetali) dan Kedualan-T (radius besar dan kecil adalah setara)Namun masih belum bitara lagi.

• Pada tahun 1995, Edward Witten mencadangkan 11 matra dalam menyatukan teori tetali, dikenali sebagai Teori-M.

Idea Hilangnya Matra-Matra

• Kaluza-Klein mencadangkan kewujudan matra lebihan (menggabungkan teori kenisbian am dengan EM), tetapi matranya hilang kerana matranya sangat kecil dan tak dapat dilihat oleh pemecut zarah sekarang ini.

• Model ADD dan Randall Sundrum cuba menyelesaikan masalah hieraki yang berlaku antara jisim elektrolemah dan Planck.

• Model menghubungkan jisim Planck boleh dilihat sekitar 1TeV iaitu NN

Planck RMM )2(2#

2

Idea Hilangnya Matra-Matra….

• Model ADD: matra lebihan termampat, zarah Model Lazim berada dalam 3-brane, graviti meresap kedalam BULK (matra lebihan yang lain)

• Implikasinya adalah matra lebihan tersebut mempunyai saiznya yang tersendiri; contoh matra lebiham adalah satu mempunyai saiz

• Seterusnya, Randall-Sundrum menghubungkan jisim elektrolemah dengan Planck melalui hubungan berikut;

• Geometrinya:

• Modelnya: matra lebihan termampat pada manifold S1/Z2 terdapat dua model berkenaan dua brane berdekatan dan sangat berjauhan

PlanckRk

EW MeM 2

2222 dyrdxdxeds cRk

cmL 1310