Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Гипотетикалық бөлшек
Hypothetical particle
Бөлшек физикасында, гипотетикалық дилатон бөлшегі – скалярлық өрістің бөлшегі, ол жинақы өлшемдердің көлемі өзгерген кезде қосымша өлшемдері бар теорияларда пайда болады. Ол Калуза-Клейн теориясының қосымша өлшемдерін жинақтауларында радион ретінде көрінеді. Бранс-Дикке гравитация теориясында Ньютон тұрақтысы тұрақты деп қарастырылмайды, оның орнына 1/G скалярлық өріспен алмастырылады, ал осыған байланысты бөлшек дилатон болып табылады.
In particle physics, the hypothetical dilaton particle is a particle of a scalar field that appears in theories with extra dimensions when the volume of the compactified dimensions varies. It appears as a radion in Kaluza–Klein theory's compactifications of extra dimensions. In Brans–Dicke theory of gravity, Newton's constant is not presumed to be constant but instead 1/G is replaced by a scalar field and the associated particle is the dilaton.
Жарылу
Калуза-Клейн теорияларында өлшемдік азайтудан кейін тиімді Планк массасы, тығыздалған кеңістіктің көлемінің белгілі бір дәрежесіне пропорционалды өзгереді. Сондықтан көлем, төмен өлшемді тиімді теорияда дилатон ретінде көрінеді. Көгал теориясы дилатонды алғаш енгізген Калуза-Клейн теориясын табиғи түрде қамтиды, бірақ I типті, II типті және гетеротикалық теориялар сияқты, дилатонды 10 өлшемнің максималды санынан бастап қамтиды. Дегенмен, 11 өлшемді М теориясы, тығыздалмаса, оның спектрінде дилатонды қамтымайды. IIA типті жол теориясындағы дилатон, шеңберге тығыздалған М теориясының радионына сәйкес келеді, ал жол теориясындағы дилатон, Хорава-Уиттен моделі үшін радионға сәйкес келеді. (Дилатонның М теориясының шығу тегі туралы толық ақпарат алу үшін Berman & Perry (2006) еңбегіне қараңыз.) Жол теориясында, әлемдік беттегі екі өлшемді конформдық өріс теориясы – CFT-де де дилатон бар. Оның вакуумдық күту мәнінің экспонентасы, байланыс константасы g және Эйлер сипаттамасын анықтайды, Гаусс-Боннет теоремасы бойынша, ықшам әлемдік беттер үшін, онда g саны тұтқалардың санын және осылайша белгілі бір әлемдік бетте сипатталған циклдар немесе жол өзара әрекеттесулерінің санын көрсетеді. Сондықтан, жол теориясындағы динамикалық байланыс константасы, кванттық өріс теориясындағы константаға қарама-қарсы келеді. Суперсимметрия бұзылмаған кезде, мұндай скалярлық өрістер кездейсоқ мәндерді (модульдерді) қабылдай алады. Алайда, суперсимметрияның бұзылуы әдетте скалярлық өрістер үшін потенциалдық энергияны тудырады және скалярлық өрістер, принципте жол теориясында есептелуі тиіс ең төменгі нүктеге жақын орналасады. Дилатон, Бранс-Дикке скаляры сияқты әрекет етеді, тиімді Планк шкаласы жол шкаласына және дилатон өрісіне байланысты. Суперсимметрияда дилатонның суперсерігі немесе дилатино, аксионмен бірігіп, күрделі скалярлық өріс құрайды.
In Kaluza–Klein theories, after dimensional reduction, the effective Planck mass varies as some power of the volume of compactified space. This is why volume can turn out as a dilaton in the lower dimensional effective theory. Although string theory naturally incorporates Kaluza–Klein theory that first introduced the dilaton, perturbative string theories such as type I string theory, type II string theory, and heterotic string theory already contain the dilaton in the maximal number of 10 dimensions. However, M theory in 11 dimensions does not include the dilaton in its spectrum unless compactified. The dilaton in type IIA string theory parallels the radion of M theory compactified over a circle, and the dilaton in string theory parallels the radion for the Hořava–Witten model. (For more on the M theory origin of the dilaton, see Berman & Perry (2006).) In string theory, there is also a dilaton in the worldsheet CFT – two dimensional conformal field theory. The exponential of its vacuum expectation value determines the coupling constant g and the Euler characteristic as for compact worldsheets by the Gauss–Bonnet theorem, where the genus g counts the number of handles and thus the number of loops or string interactions described by a specific worldsheet. Therefore, the dynamic variable coupling constant in string theory contrasts the quantum field theory where it is constant. As long as supersymmetry is unbroken, such scalar fields can take arbitrary values moduli). However, supersymmetry breaking usually creates a potential energy for the scalar fields and the scalar fields localize near a minimum whose position should in principle calculate in string theory. The dilaton acts like a Brans–Dicke scalar, with the effective Planck scale depending upon both the string scale and the dilaton field. In supersymmetry the superpartner of the dilaton or here the dilatino, combines with the axion to form a complex scalar field.
Кванттық ауырлықтағы дилатон
Дилатон алғаш рет Калуза-Клейн теориясында пайда болды, ол гравитация мен электромагнетизмді біріктірген бес өлшемді теория. Ол "Стринг теориясында" да кездеседі. Дегенмен, ол Роман Жэкивтің өрістік тәсіліне негізделген, төменгі өлшемді көп денелі гравитация мәселесінде маңызды рөл атқарады. Бұл қадамға себеп, N денелі ковариантты жүйенің метрикасына толық аналитикалық шешімдер жалпы салыстырмалылық теориясында табылмайтындығы болды. Мәселені жеңілдету үшін өлшемдер саны 1+1 – бір кеңістіктік және бір уақыттық өлшемге дейін төмендетілді. Бұл модельдік мәселе, жалпы G=T теориясына қарама-қарсы, R=T теориясы ретінде белгілі және Ламберт W функциясының обобщениеленген түрі арқылы нақты шешімдерге ие болды. Сондай-ақ, дилатонды басқаратын өріс теңдеуі, дифференциалдық геометриядан туындаған, Шредингер теңдеуі сияқты квантталуға бейімді. Бұл гравитацияны, квантталуды және тіпті электромагниттік өзара әрекеттесуді біріктіреді, бұл фундаментальды физикалық теорияның маңызды құрамдас бөліктері. Бұл нәтиже бұрыннан белгісіз болған, жалпы салыстырмалылық және кванттық механика арасындағы табиғи байланысты ашты. Бұл теорияны 3+1 өлшемге обобщениелеуде нақтылық жетіспейді. Алайда, 3+1 өлшемдегі соңғы туынды, дұрыс координаттық шарттарда, бұрынғы 1+1-ге ұқсас формуланы береді – дилатондық өріс, конденсирленген заттар физикасында және суперсұйықтықтарда кездесетін логарифмдік Шредингер теңдеуімен басқарылады. Өріс теңдеулері, бір гравитондық процесті қосу арқылы көрсетілгендей, мұндай обобщениелеуге бейім және d өлшемдерде дұрыс Ньютондық лимиттерді тек дилатонмен ғана береді. Сонымен қатар, кейбір ғалымдар дилатон мен Хиггс бозоны арасындағы көзге көрінетін ұқсастық туралы болжам айтады. Алайда, бұл екі бөлшектің арақатынасын анықтау үшін қосымша эксперименттер қажет. Соңында, бұл теория гравитациялық, электромагниттік және кванттық эффектілерді біріктіре алатындықтан, олардың байланысы теорияны космология және эксперименттер арқылы тексеруге мүмкіндік беруі мүмкін.
The dilaton made its first appearance in Kaluza–Klein theory, a five dimensional theory that combined gravitation and electromagnetism. It appears in string theory. However, it has become central to the lower dimensional many bodied gravity problem based on the field theoretic approach of Roman Jackiw. The impetus arose from the fact that complete analytical solutions for the metric of a covariant N body system have proven elusive in general relativity. To simplify the problem, the number of dimensions was lowered to 1 + 1 – one spatial dimension and one temporal dimension. This model problem, known as R = T theory, as opposed to the general G = T theory, was amenable to exact solutions in terms of a generalization of the Lambert W function. Also, the field equation governing the dilaton, derived from differential geometry, as the Schrödinger equation could be amenable to quantization. This combines gravity, quantization, and even the electromagnetic interaction, promising ingredients of a fundamental physical theory. This outcome revealed a previously unknown and already existing natural link between general relativity and quantum mechanics. There lacks clarity in the generalization of this theory to 3 + 1 dimensions. However, a recent derivation in 3 + 1 dimensions under the right coordinate conditions yields a formulation similar to the earlier 1 + 1, a dilaton field governed by the logarithmic Schrödinger equation that is seen in condensed matter physics and superfluids. The field equations are amenable to such a generalization, as shown with the inclusion of a one graviton process, and yield the correct Newtonian limit in d dimensions, but only with a dilaton. Furthermore, some speculate on the view of the apparent resemblance between the dilaton and the Higgs boson. However, there needs more experimentation to resolve the relationship between these two particles. Finally, since this theory can combine gravitational, electromagnetic, and quantum effects, their coupling could potentially lead to a means of testing the theory through cosmology and experimentation.