Reddit reviews String Theory Demystified

Alkeishiukkaset ovat säieteorian mukaan yksiulotteisten värähtelevien säikeiden eri värähtelymoodeja. Säieteoria ennustaa, että aika-avaruus on ainakin 10-ulotteinen. Emme näe kuutta ylimääräistä (paikka-)ulottuvuutta, koska ne ovat käpertyneet todella pieniksi, puhutaan Planckin pituuden skaalasta, luokkaa 10^-34 m. Yleinen analogia on ihmisen hius, joka näyttää yksiulotteiselta kaukaa katsottuna.

Maailmankaikkeuden alkuhetkillä kaikki 10 ulottuvuutta olivat samanarvoisia, koska maailmankaikkeus oli pieni. Vain kolme tilaulottuvuutta laajeni nykyisen kokoisiksi. Tätä varten ylimääräiset ulottuvuudet on kompaktifioitava (käärittävä) periodisiksi rakenteiksi. Ongelmana on, että kompaktifiointitapoja on 10^(520), eikä ole lainkaan selvää miten valita oikea tai edes luokitella niitä.

Supersäieteoriat ovat säieteorioita, jotka ovat supersymmetrisiä - tarkoittaen sitä, että jokaista hiukkasta vastaa superpartneri, jota ei kuitenkaan ole havaittu LHC:ssä tai muuallakaan. Yleinen analogia on antimateria, jonka löytäminen kaksinkertaisti hiukkasten lukumäärä. Supersymmetria voi tehdä saman. Viisi eri supersäieteoriatyyppiä ovat yhden ja saman teorian - ns. M-teorian - eri puolia, samaan tapaan kuin kvanttimekaniikassa valoa voi käsitellä sekä hiukkasena että aaltona.

Kaiken edellä mainitun lisäksi säieteoria kärsii matemaattisista ja teoreettisista ongelmista sekä matalan energian ennusteiden puutteesta. Toisaalta säieteoria voi hyvin olla seuraava askel kohti kaiken teoriaa. Säieteoria yhdistää kaikki neljä perusvuorovaikutusta eikä tarvitse renormalisaatiota eli hiukkasfysiikan laskuissa syntyvien äärettömyyksien keinotekoista poistamista.

Kirjallisuutta

• Maailmankaikkeus pähkinänkuoressa (Stephen Hawking)
  
• String theory demystified (McMahon) (Amazon-linkki)

> Especially considering my limited knowledge on physics, but I would like some kind of introduction to string theory.

Okay, the first thing you should do is read a classic in the field on a level you can understand now. I recommend The Elegant Universe. After that I would read books like it until you have taken some calculus and linear algebra.

After you have learned some calculus and linear algebra, I think you could work through this book which to be honest is the most approachable string theory book out there. You learn a lot of complex topics written so that anyone with the basic math skills I described could work through them. Literally every step in derivations and examples are spelled out or you with explanations.

After that, I recommend David Tong's lectures that are as advanced as any graduate text but are much more readable than any other graduate text.