יריעת קאלאבי-יאו

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
הטלה תלת ממדית של יריעת קאלאבי-יאו

בטופולוגיה, יריעת קאלאבי-יאו (Calabi Yau) היא יריעת קהלר קומפקטית שמחלקת Chern הראשונה שלה מתאפסת (מחלקת Chern ה-n-ית של מרחב X היא איבר מסוים בחבורת הקוהומולוגיה . כאן מייצג את האלומה הקבועה המתאימה לחוג המספרים השלמים).

ב-1957 שיער המתמטיקאי Eugenio Calabi שליריעות כאלה יש מטריקה שטוחה במובן של ריצ'י (Ricci flat metric). השערה זו הוכחה ב-1977 על ידי Shing-Tung Yau, ומכאן שמן של היריעות.

דוגמאות[עריכת קוד מקור | עריכה]

יריעת קאלאבי-יאו היחידה (מבחינה טופולוגית) מממד 1 (ממד כיריעה מעל המרוכבים) היא הטורוס, כלומר העקום מגנוס 1. בממד 2 יש שתי דוגמאות: הטורוס מהממד המתאים, ומשטחי K3.

המיון של יריעות קאלאבי-יאו מממד 3 הוא בעיה פתוחה, שחשיבותה רבה בגלל הקשר לתורת המיתרים בפיזיקה תאורטית. יאו עצמו שיער שיש מספר סופי למשפחות היריעות האפשריות, אמנם יש המשערים שמספרם אין סופי. בשנת 2002 נבנו (בעזרת מחשב) למעלה מ 473 מיליון טורי טבלאות של יריעות קאלאבי-יאו שונות מממד 3 [1]. בריאן גרין כותב בספרו היקום האלגנטי (בפרק העוסק בקשר בין יריעות קאלאבי יאו לתורת המיתרים) שישנם עשרות אלפי משפחות יריעות אפשריות המתאימות לדרישות המחמירות של הממדים הנוספים שמחייבת תורת המיתרים (חשוב לציין שבכל משפחה יש אינסוף חברים הנוצרים מעיוותים מרחביים של הממדים מבלי לפגוע בגנוס הטופולוגי שלהם).

הקשר לתורת המיתרים[עריכת קוד מקור | עריכה]

באחד המודלים המקובלים של תורת המיתרים, העולם הוא בעל עשרה ממדים. ממדים אלו כוללים את שלושת ממדי המרחב המוכרים לנו, ממד הזמן, וששה ממדים 'מכורבלים', שהמבנה המדויק שלהם עדיין אינו ידוע. ב-1985 גילו P. Candelas, G. Horowitz, A. Strominger ואדווארד ויטן, שהתנאים לכך שאותם ממדים מכורבלים יתמכו בגרסה סופרסימטרית של המודל הסטנדרטי, שקולים לכך שממדים אלה מההווים יריעת קאלאבי-יאו מממד 3 מעל המרוכבים (שממדה מעל הממשיים 6). בנוסף, הם הראו שקבועים יסודיים של המודל הסטנדרטי (כגון מסות של חלקיקים) ניתנים להמרה לפרמטרים מספריים, הקובעים את הגאומטריה של אותה יריעת קאלאבי-יאו.

אחת הבעיות הקשות בפניה ניצבת תורת המיתרים המודרנית היא לפתור את המשוואות המאפשרות לבחור איזו יריעת קאלאבי יאו (מתוך המבחר הענק) מתאימה לחלקיקים ולכוחות הנצפים ביקום שלנו. לדוגמא יריעה עם בדיוק 3 'חורים' טופולוגיים רב ממדיים - תתן הסבר עמוק לשאלה מדוע יש ביקום הנצפה בדיוק 3 משפחות חלקיקים יסודיים, אך ישנם הרבה מאוד יריעות קאלאבי יאו העונות על דרישה זו.

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

ויקישיתוף מדיה וקבצים בנושא יריעת קאלאבי-יאו בוויקישיתוף

הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]