|
== Fenomenologia ==
[[Plik:Calabi yau formatted.svg|thumb|Przekrój przez [[Przestrzeń Calabiego-Yau|rozmaitość Calabiego–Yau]]]]
Prócz bycia obiektem znanczegoznacznego zainteresowania teoretyków M-teoria zapewnia ramy dla budowania odelimodeli świata rzeczywistego, które łączą ogólną teorię względności z [[model standardowy|modelem standardowym]]. Fenomenologia w odniesieniu do cząstek stanowi dział fizyki teoretycznej obejmujący kostrukcjękonstrukcję realistycznych modeli przyrody z bardziej abstrakcyjnych idei teoretycznych. [[Fenomenologia strun]] stanowi część teorii strun obejmjącąobejmującą starania mające na celu budowę realistycznych modeli fizyki cząstek na bazie strun i M-teorii<ref>Dine 2000</ref>.
Zazwyczaj modele takie bazują na kompaktyfikacji ([[świat strunowy|światy strunowe]] stanowią alternatywną drogę wyprowadzania fizyki świata rzeczywistego z teorii strun<ref>Randall & Sundrum 1999</ref>). Zaczynając od dziesięcio- bądź jedenastowymiarowej czasoprzestrzeni teorii strun bądź M-teorii, fizycy postulują kształt nadmiarowych wymiarów. Dokładnie wybierając ich kształt, potrafią zbudować modele z grubsza przypominające model standardowy, wraz z dodatkowymi, nieodkrytymi jeszcze cząstkami<ref>Candelas et al. 1985</ref>. Częsty sposób wyprowadzania rzeczywistej fizyki z teorii strun wychodzi od heterotycznej teorii strun w dziesięciu wymiarach, przyjmując zwinięcie sześciu nadmiarowych wymiarów przestrzennych w kształt przypominający sześciowymiarową [[Przestrzeń Calabiego-Yau|rozmaitość Calabiego–Yau]], szczególny rodzaj obiektu geometrycznego nazwany na cześć matematyków o nazwiskach [[Eugenio Calabi]] i [[Shing-Tung Yau]]<ref>Yau & Nadis 2010, ps. ix</ref>. Rozmaitości Calabiego–Yau oferują wiele sposobów wyprowadzania fizyki rzeczywistego świata z teorii strun. Inne, podobne metody można wykorzystać dla budowy realistycznych modeli czterowymiarowego świata na bazie M-teorii<ref>Yau & Nadis 2010, s. 147–150</ref>.
Częściowo z powodu trudności teoretycznych i matematycznych, a częściowowczęściowo z powodu niezwykle wysokich energii koniecznych do ekperymentalnegoeksperymentalnego przetestowania tych hipotez nie ma obecnie dowodów doświadczalnych, które niewątpliwie wskazałyby którykolwiek z tych modeli jako poprawny fundamentalny opis przyrody. W efekcie część spoełcznościspołeczności naukowej krytykuje próby unifikacji i kwestionuje wartość kontynuowania badań nad tym problemem<ref>Woit 2006</ref>.
=== Kompaktyfikacja rozmaitości ''G''<sub>2</sub> ===
W jednym z podejść do fenomenologii M-teorii teoretycy zakłądają, że 7 nadmiarowych wymiarów oprzestrzennychprzestrzennych M-teorii przybiera kształt [[rozmaitość G2|rozmaitości ''G''<sub>2</sub>]]. Chodzi o siedmiowymiarowy obiekt skonstruowany przez matematyka nazwiskiem, [[Dominic Joyce|Dominica Joyce'a]] z [[Uniwersytet Oksfordzki|Uniwersytetu Oksfordzkiego]]<ref>Yau & Nadis 2010, s. 149</ref>. Rzeczone rozmaitościRozmaitości ''G''<sub>2</sub> są ciągle słabo poznane matemtyczniematematycznie. Fakt ten utrudnia fizykom pełny rozwój tego podejścia do fenomenologii<ref name="Yau and Nadis 2010, p. 150">Yau & Nadis 2010, s. 150</ref>.
PrzykadowoPrzykładowo fizycy i matematycy często zakładają, że przestrzeń ma matematyczną własność zwaną [[gładkość|gładkością]]. Jednak własności tej nie można założyć w przypadku rozmaitości ''G''<sub>2</sub> w celu wyprowadzenia fizyki codziennego czterowymiarowego świata. Inny problem polega na tym, że rozmaitości ''G''<sub>2</sub> nie są [[rozmaitość zespolona|rozmaitościami zespolonymi]], więc teoretycy nie mogą wykorzystać gałęzi matematyki zwanej [[analiza zespolona|analizą zespoloną]]. W końcu istnieje wiele otwartych pytań o istnienie, unikatowość i inne własności rozmaitości ''G''<sub>2</sub>, a matematykom brak systemowych sposobów badań tych rozmaitości<ref name="Yau and Nadis 2010, p. 150"/>.
=== Heterotyczna M-teoria ===
Z powodu trudności związanych z rozmaitościami ''G''<sub>2</sub> większość wysiłków zmierzjącychzmierzających ku kostrukcjikonstrukcji realistycznych teorii fizyki opierających się na M-teorii bardziebardziej pośrednio podchodzi dokompaktyfikacjido kompaktyfikacji czasoprzestrzeni jedenastowymiarowej. Jedno z podejść, zapoczątkowane przez Wittena, Hořavę, [[Burt Ovrut|Ovruta]] i innych, znane jest jako heterotyczna M-teoria. Opiera się ona na wyobrażeniu jednego z jedenastu wymiarów M-teorii zwiniętego w okrąg. Jeśli okrąg ten będzie bardzo mały, czasoprzestrzeń będzie efektywniew praktyce dziesięciowymiarowa. Przyjmuje się następnie, że sześć z dziesięciu wymiarów tworzy rozmaitość Calabiego–Yau. Jeśli rozmaitość Calabiego–Yau również będzie mała, pozostanie teoria czterowymiarowa<ref name="Yau and Nadis 2010, p. 150"/>.
Heterotyczną M-teorię wykorzystano do konstrukcji modeli [[kosmologia bran|kosmologii bran]], w których [[widzialny Wszechświat]] leży na branie w przestrzeni o wyższej liczbie wymiarów. Spowodowała ona także powstanie alternatywnych hipotez wczesnego Wszechświata, które nie opierają się na teorii [[Inflacja kosmologiczna|inflacji]]<ref name="Yau and Nadis 2010, p. 150"/>.
| 