M-teoria: Różnice pomiędzy wersjami

'''M-teoria''' – [[teoria]] mająca unifikować wszystkie zgodne wersje [[Teoria superstrun|teorii superstrun]]. Jej sformułowanie przewidział po raz pierwszy [[Edward Witten]] wiosną 1995 na konferencji w [[Uniwersytet Południowej Kalifornii|University of Southern California]]. Wystąpienie Wittena zainicjowało serię badań nazwaną [[druga rewolucja superstrunowa|drugą rewolucją superstrunową]].

[[Plik:StringTheoryDualities.svg|thumb|250px240px|Diagram ukazuje dualności teorii strun. Żółta strzałka oznacza [[S-dualność]], natomiast niebieska – [[T-dualność]]. Dualności te można łączyć, otrzymując odpowiedniki wszystkich pięciu teorii w obrębie M-teorii{{odn|Becker|Becker|Schwarz|2007|s=339–347}}]]

Podczas wystąpienia na konferencji teorii strun organizowanej przez [[Uniwersytet Południowej Kalifornii|University of Southern California]] w 1995 Edward Witten z [[Institute for Advanced Study]] przedstawił zaskakującą sugestię, jakoby wszystkie 5 teorii superstrunowych były w rzeczywistości przypadkami granicznymi pojedynczej teorii, obejmującej 11 wymiarów czasoprzestrzennych. Pomysł ten obejmował wszystkie poprzednie rezultaty, jak S- i T-dualność oraz dwu- i pięciowymiarowe brany w teorii strun{{odn|Witten|1995}}. W następnych miesiącach pojawiły się w internecie setki nowych prac potwierdzających, że nowa teoria posługuje się membranami w istotny sposób{{odn|Duff|1998|s=67–68}}. Obecnie ten potok publikacji określa się mianem [[druga rewolucja superstrunowa|drugiej rewolucji superstrunowej]]{{odn|Becker|Becker|Schwarz|2007|s=296}}.

Przykładem modelu macierzowego jest model BFSS zaproponowany przez [[Tom Banks|Toma Banksa]], [[Willy Fischler|Willy'egoWilly’ego Fischlera]], [[Stephen Shenker|Stephena Shenkera]] i [[Leonard Susskind|Leonarda Susskinda]] w 1997. Opisuje on zachowanie zbioru dziewięciu dużych macierzy. W oryginalnej pracy autorzy pokazali między innymi, że niskoenergetyczne ograniczenie modelu macierzowego opisuje jedenastowymiarowa supergrawitacja. Obliczenia te doprowadziły ich do propozycji, że model BFSS jest dokładnie równoważny M-teorii. Wobec tego model ten może służyć jako prototyp poprawnego sformułowania M-teorii i narzędzie do badania własności M-teorii we względnie prostych warunkach<ref name="Banks et al. 1997"/>.

Oprócz zastosowań w kwantowej teorii pola teoria (2,0) dostarczyła ważnych wyników w [[Matematyka czysta|czystej matematyce]]. Na przykład istnienie teorii (2,0) wykorzystane zostało przez Wittena do fizykalnego wyjaśnienia domniemanego powiązania matematycznego zwanego geometryczną korespondencją Langlandsa{{odn|Witten|2009}}. W kolejnej pracy Witten wykazał, że teorię (2,0) można wykorzystać do zrozumienia homologii Khovanova{{odn|Witten|2012}}. Wprowadzona przez [[Michaił Khovanov|Michaiła Khovanova]] w 2000, homologia ta dostarcza narzędzia [[teoria węzłów|teorii węzłów]], działowi matematyki badającemu i klasyfikującemu różnorodne kształty węzłów{{odn|Khovanov|2000}}. Inne zastosowanie teorii (2,0) zostało zaprezentowane w pracy Davide Gaiotto, [[Greg Moore|Grega Moore'aMoore’a]] i Andrew Neitzke'a, którzy wykorzystali pomysły z fizyki do otrzymania nowych wyników w geometrii hyperkähler{{odn|Gaiotto|Moore|Neitzke|2013}}.

W jednym z podejść do fenomenologii M-teorii teoretycy zakłądają, że 7 nadmiarowych wymiarów przestrzennych M-teorii przybiera kształt [[rozmaitość G2|rozmaitości ''G''₂]]. Chodzi o siedmiowymiarowy obiekt skonstruowany przez matematyka, [[Dominic Joyce|Dominica Joyce'aJoyce’a]] z [[Uniwersytet Oksfordzki|Uniwersytetu Oksfordzkiego]]{{odn|Yau|Nadis|2010|s=149}}. Rozmaitości ''G''₂ są ciągle słabo poznane matematycznie. Fakt ten utrudnia fizykom pełny rozwój tego podejścia do fenomenologii{{odn|Yau|Nadis|2010|s=150}}.