最先端の物理学
弦の振動モード
一次元弦の基準モードを可視化し、倍音次数とモード周波数を結びつけ、粒子の種類が弦の励起に対応するという考えを示します。
器具
- 定在波モードを選択できる一次元弦のアニメーション
- 倍音次数、張力、弦長の調整機能
手順
基準モードを選ぶ
倍音スライダーを動かします。弦には 個の腹と両端の固定端が表示されます。
弦の性質を変える
張力または長さを変え、線密度を一定とした固有振動数 を観察します。
モードと粒子状態を結びつける
倍音を比べます。量子化された弦のモデルでは、許された各励起が特徴的な性質を持つ別々の状態です。この弦は類比であり、弦理論の完全な計算ではありません。
シミュレーション
実験の歴史
1968年、ガブリエーレ・ヴェネツィアーノはハドロン散乱の重要な特徴を記述する振幅を導入し、後にヴェネツィアーノ振幅と呼ばれました。その数学的構造は、点状の構成要素よりも振動する広がりを持つ物体と自然に結びつくと認識されました。
1969年、南部陽一郎、Holger Bech Nielsen、Leonard Susskindは二重共鳴模型を相対論的な弦として解釈する考えを独立に発展させました。これは強い相互作用を記述する試みから弦理論が生まれた初期の段階でした。その後、量子重力と基礎物理学のより広い枠組みへ発展しました。ここでの古典弦アニメーションはモードと状態の類比だけを示します。