부트스트랩 모형
"오늘의AI위키"의 AI를 통해 더욱 풍부하고 폭넓은 지식 경험을 누리세요.
1. 개요
부트스트랩 모형은 1960-70년대에 강력한 상호작용을 하는 입자들이 기본 입자가 아니라는 인식에서 출발하여, 입자 간의 상호작용을 S-행렬을 통해 설명하려는 시도였다. 핵 민주주의를 바탕으로, 입자 스펙트럼과 힘의 관계를 통해 일관된 이론을 구성하려 했으며, 끈 이론의 발전에 영향을 미쳤다. 하지만, 양자 색역학의 등장과 좁은 공명 근사의 한계로 인해 쇠퇴했다. 2017년에는 새로운 부트스트랩 기술이 등장하여 양자 이론 연구에 새로운 가능성을 열었다.
더 읽어볼만한 페이지
- 산란 - 비어-람베르트 법칙
비어-람베르트 법칙은 빛이 물질을 통과할 때 빛의 세기가 감소하는 정도를 설명하는 법칙으로, 흡광도는 물질의 농도와 빛이 통과하는 거리에 비례한다는 것을 나타내며, 다양한 분야에서 활용된다. - 산란 - 제동 복사
하전 입자가 다른 입자와 상호작용하며 감속될 때 방출되는 전자기파인 제동 복사는 주로 전자가 원자핵 근처를 지나갈 때 발생하며 연속적인 스펙트럼을 갖는 X선 형태로 나타나 다양한 분야와 현상에 영향을 미친다. - 입자물리학 - 전자볼트
전자볼트는 전자가 1볼트의 전위차를 통과할 때 얻거나 잃는 에너지 단위로, 1.602 × 10⁻¹⁹ 줄과 같으며, 다양한 물리학 분야와 공학에서 에너지, 질량, 운동량, 온도, 거리 등을 표현하는 데 널리 활용된다. - 입자물리학 - 알파 붕괴
알파 붕괴는 원자핵이 헬륨-4 원자핵인 알파 입자를 방출하여 원자 번호와 질량수가 감소하는 방사성 붕괴의 한 형태로, 무거운 원자핵에서 주로 발생하며 양자 터널링 효과로 설명되고 연기 감지기 등에 활용되지만 인체에 유해할 수도 있다.
| 부트스트랩 모형 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 분야 | 물리학 |
| 하위 분야 | 입자 물리학, 양자장론 |
| 상세 내용 | |
| 유형 | 과학적 모형 |
| 설명 | 강입자의 상호 작용을 설명하는 이론 |
| 특징 | 모든 강입자는 다른 강입자의 결합 상태로 구성됨 기본 입자가 없음 일관성 요구 사항을 통해 강입자의 속성이 결정됨 |
| 관련 개념 | S-행렬 레제 이론 끈 이론 |
| 역사적 맥락 | |
| 제안자 | 제프리 추 |
| 제안 시기 | 1960년대 초 |
| 발전 | 레제 이론과의 연관성 이중 공명 모형 개발 |
| 쇠퇴 | 양자 색역학의 등장 기본 입자 개념의 부활 |
| 현재 | |
| 현재 상태 | 더 이상 주류 이론이 아님 끈 이론의 초기 발전에 영향 홀로그래피 원리의 영감 |
2. 역사적 배경
1960년대와 70년대에 강력한 상호작용을 하는 중간자와 중입자 목록이 늘어나면서, 물리학자들은 이 입자들이 기본 입자가 아니라는 것을 알게 되었다. 제프리 추 등은 합성 입자와 기본 입자 사이의 구분에 의문을 제기하고, "'''핵 민주주의'''" 개념을 주장했다. 이들은 S-행렬에 대한 가정을 통해 강력한 상호작용에 대한 정보를 얻으려 했다.[1]
크로싱 (물리학)에 따르면, 입자 간의 힘은 입자 교환으로 결정된다. 입자 스펙트럼이 알려지면 힘의 법칙도 알 수 있으며, 이는 스펙트럼이 이러한 힘의 작용을 통해 형성되는 결합 상태로 제한된다는 것을 의미한다. 일관성 조건을 해결하는 가장 간단한 방법은 스핀이 1 이하인 몇 개의 기본 입자를 가정하고 양자장론을 통해 섭동 이론 (양자 역학)적으로 산란을 구성하는 것이지만, 이 방법은 스핀이 1보다 큰 합성 입자를 허용하지 않았다.[1]
추와 그의 추종자들은 교차 대칭과 Regge 이론을 사용하여 무한히 많은 입자 유형에 대해 일관된 S-행렬을 공식화할 수 있다고 믿었다. Regge 가설은 스펙트럼을, 교차 및 해석성은 산란 진폭(힘)을 결정하며, 유니타리티 (물리학)는 자기 일관적인 양자 보정을 결정한다.[1]
하지만 부트스트랩 프로그램은 명확한 전개 매개변수가 없었고, 일관성 방정식은 복잡하고 다루기 어려웠다. 이는 양자 색역학의 부상으로 인기를 잃었는데, 양자 색역학은 쿼크와 글루온이라는 기본 입자로 중간자와 중입자를 설명했다.[1]
2017년 ''Quanta Magazine''은 "부트스트랩"이 양자 이론 분야에서 새로운 발견을 가능하게 한다고 언급했다. 부트스트랩 접근 방식은 "전문가에 따르면 모든 가능한 양자장론의 공간에서 '신호등' 또는 '구성 블록' 역할을 하는, 보다 대칭적이고 완벽한 이론을 이해하는 강력한 도구"라고 한다.[1]
2. 1. 핵 민주주의의 등장
제프리 추 등은 합성 입자와 기본 입자 사이의 구분에 의문을 제기하며, 어떤 입자가 다른 입자보다 더 기본적이라는 생각을 버리는 "'''핵 민주주의'''"를 옹호했다. 이들은 입자가 충돌할 때 일어나는 현상을 설명하는 S-행렬에 대한 가정을 통해 강력한 상호작용에 대한 정보를 얻으려고 노력했다.[1]크로싱 (물리학)에 따르면 입자 간의 힘은 입자 교환에 의해 결정된다. 입자 스펙트럼이 알려지면 힘의 법칙이 알려지고, 이는 스펙트럼이 이러한 힘의 작용을 통해 형성되는 결합 상태로 제한된다는 것을 의미한다. 추와 그의 추종자들은 교차 대칭과 Regge 이론을 사용하여 무한히 많은 입자 유형에 대해 일관된 S-행렬을 공식화할 수 있다고 믿었다. Regge 가설은 스펙트럼을 결정하고, 교차 및 해석성은 산란 진폭(힘)을 결정하며, 유니타리티 (물리학)는 자기 일관적인 양자 보정을 결정한다.[1]
이러한 일관성 조건은 가브리엘 베네치아노와 다른 사람들이 끈 이론을 구성하는 방식이기도 하다. 끈 이론은 일반적인 일관성 조건과 스펙트럼에 대한 가정을 통해 구성된 유일한 이론으로 남아 있다.[1]
하지만, 부트스트랩 프로그램은 명확한 전개 매개변수가 없었고, 일관성 방정식은 종종 복잡하고 다루기 어려웠다. 이는 양자 색역학의 부상으로 인해 인기를 잃었는데, 양자 색역학은 쿼크와 글루온이라는 기본 입자의 관점에서 중간자와 중입자를 설명했다.[1]
여기서 ''부트스트래핑''은 입자 자체가 입자 교환으로 구성된 힘에 의해 함께 유지된다고 추측되었기 때문에 '자신의 부츠 끈을 잡아당기는 것'을 의미한다.[1]
2. 2. S-행렬 이론
1960년대와 70년대에 강력한 상호작용을 하는 입자들, 즉 중간자와 중입자의 목록이 계속 늘어나면서, 물리학자들은 이들 중 어느 것도 기본 입자가 아니라는 것을 알게 되었다. 제프리 추 등은 합성 입자와 기본 입자 사이의 구분에 의문을 제기하며, "'''핵 민주주의'''"를 옹호했다. 이들은 입자가 충돌할 때 일어나는 현상을 설명하는 S-행렬에 대한 가정을 통해 강력한 상호작용에 대한 정보를 얻으려 했는데, 이는 20년 전 베르너 하이젠베르크가 옹호했던 방식이었다.[1]이러한 접근은 크로싱 (물리학) 원리 덕분에 성공할 수 있었다. 크로싱은 입자 간의 힘이 입자 교환에 의해 결정된다는 원리이다. 입자 스펙트럼이 알려지면, 힘의 법칙이 알려지며, 이는 스펙트럼이 이러한 힘의 작용을 통해 형성되는 결합 상태로 제한된다는 것을 의미한다. 일관성 조건을 해결하는 가장 간단한 방법은 스핀이 1 이하인 몇 개의 기본 입자를 가정하고, 양자장론을 통해 섭동 이론 (양자 역학)적으로 산란을 구성하는 것이지만, 이 방법은 스핀이 1보다 큰 합성 입자를 허용하지 않는다.[1]
추와 그의 추종자들은 교차 대칭과 Regge 이론을 사용하여 무한히 많은 입자 유형에 대해 일관된 S-행렬을 공식화할 수 있다고 믿었다. Regge 가설은 스펙트럼을 결정하고, 교차 및 해석성은 산란 진폭(힘)을 결정하며, 유니타리티 (물리학)는 루프를 포함하는 것과 유사한 방식으로 자기 일관적인 양자 보정을 결정할 것이다. 이 프로그램이 유일하게 완전히 성공한 사례는 유니타리티의 수학을 구성하기 위한 또 다른 가정(좁은 공명 근사)이 필요했다. 이를 통해 무한히 많은 입자 유형을 가진 부트스트랩 모형을 장론처럼 구성할 수 있었다. 이것이 가브리엘 베네치아노와 다른 많은 사람들이 끈 이론을 구성한 방식이다.[1]
부트스트랩 커뮤니티의 많은 사람들은 장론이 고에너지에서 근본적으로 일관성이 없다고 믿었다. 어떤 사람들은 무한히 많은 입자 종을 필요로 하고, 형식은 일관성만으로 찾을 수 있는 단 하나의 일관된 이론만 있다고 믿었다. 좁은 공명 근사가 없으면, 부트스트랩 프로그램은 명확한 전개 매개변수가 없었고, 일관성 방정식은 종종 복잡하고 다루기 어려웠다. 이는 양자 색역학의 부상으로 인해 인기를 잃었는데, 양자 색역학은 쿼크와 글루온이라는 기본 입자의 관점에서 중간자와 중입자를 설명했다.[1]
여기서 ''부트스트래핑''은 입자 자체가 입자 교환으로 구성된 힘에 의해 함께 유지된다고 추측되었기 때문에 '자신의 부츠 끈을 잡아당기는 것'을 의미한다.[1]
2017년 ''Quanta Magazine''은 "부트스트랩"이 양자 이론 분야에서 새로운 발견을 가능하게 한다고 언급했다. 부트스트랩 접근 방식은 "전문가에 따르면 모든 가능한 양자장론의 공간에서 '신호등' 또는 '구성 블록' 역할을 하는, 보다 대칭적이고 완벽한 이론을 이해하는 강력한 도구"라고 한다.[1]
2. 3. 끈 이론과의 연관성
1960년대와 70년대에 강력한 상호작용을 하는 중간자와 중입자의 목록이 계속 늘어나면서, 물리학자들은 이들 중 어느 것도 기본 입자가 아니라는 것을 알게 되었다. 제프리 추 등은 합성 입자와 기본 입자 사이의 구분에 의문을 제기하며 "'''핵 민주주의'''"를 옹호했다. 그들은 입자가 충돌할 때 일어나는 현상을 설명하는 S-행렬에 대한 가정을 통해 강력한 상호작용에 대한 정보를 얻으려고 했다.[1]크로싱 (물리학)은 입자 간의 힘이 입자 교환에 의해 결정된다는 원리이다. 입자 스펙트럼이 알려지면 힘의 법칙이 알려지고, 이는 스펙트럼이 이러한 힘의 작용을 통해 형성되는 결합 상태로 제한됨을 의미한다. 추와 그의 동료들은 Regge 이론을 사용하여 무한히 많은 입자 유형에 대해 일관된 S-행렬을 공식화할 수 있다고 믿었다. Regge 가설은 스펙트럼을, 교차 및 해석성은 산란 진폭(힘)을 결정하며, 유니타리티 (물리학)는 자기 일관적인 양자 보정을 결정한다.[1]
이러한 일관성 조건을 구성하기 위해 좁은 공명 근사라는 또 다른 가정이 필요했다. 이는 모든 강입자가 첫 번째 근사에서 안정적인 입자였으며, 산란과 붕괴를 섭동으로 생각할 수 있음을 의미했다. 이를 통해 무한히 많은 입자 유형을 가진 부트스트랩 모형을 구성할 수 있었다. 이것이 가브리엘 베네치아노를 비롯한 많은 사람들이 끈 이론을 구성한 방식이며, 끈 이론은 일반적인 일관성 조건과 스펙트럼에 대한 완만한 가정을 통해 구성된 유일한 이론으로 남아 있다.[1]
3. 핵 민주주의의 한계와 현대적 의의
강력한 상호작용을 하는 중간자와 중입자의 목록이 1960년대와 70년대에 계속 늘어나면서, 물리학자들은 이 입자들이 기본 입자가 아니라는 것을 알게 되었다. 제프리 추 등은 합성 입자와 기본 입자의 구분에 의문을 제기하며, "'''핵 민주주의'''"를 옹호했다. 이들은 S-행렬에 대한 가정을 통해 강력한 상호작용에 대한 정보를 얻으려 했다.
크로싱 (물리학) 원리에 따르면 입자 간의 힘은 입자 교환으로 결정된다. 입자 스펙트럼이 알려지면 힘의 법칙도 알 수 있으며, 이는 스펙트럼이 이러한 힘의 작용을 통해 형성되는 결합 상태로 제한됨을 의미한다.
하지만, 부트스트랩 모형은 여러 한계점을 가지고 있었고, 결국 양자 색역학의 등장으로 인기를 잃었다.
2017년 ''Quanta Magazine''은 "부트스트랩"이 양자 이론 분야에서 새로운 발견을 가능하게 한다고 언급했다. 부트스트랩이 잊혀진 것처럼 보인지 수십 년이 지난 후, 물리학자들은 많은 문제를 해결하는 것으로 보이는 새로운 "부트스트랩 기술"을 발견했다. 부트스트랩 접근 방식은 "모든 가능한 양자장론의 공간에서 '신호등' 또는 '구성 블록' 역할을 하는, 보다 대칭적이고 완벽한 이론을 이해하는 강력한 도구"라고 한다.[1]
3. 1. 양자 색역학의 등장
1960년대와 70년대에 강력한 상호작용을 하는 입자들, 즉 중간자와 중입자의 목록이 계속 늘어나면서, 물리학자들은 이 입자들이 기본 입자가 아니라는 것을 알게 되었다. 제프리 추 등은 합성 입자와 기본 입자의 구분에 의문을 제기하며, "'''핵 민주주의'''"를 주장했다. 이들은 입자가 충돌할 때 일어나는 현상을 설명하는 S-행렬에 대한 가정을 통해 강력한 상호작용에 대한 정보를 얻으려 했다.크로싱 (물리학) 원리에 따라 입자 간의 힘은 입자 교환으로 결정된다. 입자 스펙트럼이 알려지면 힘의 법칙도 알 수 있으며, 이는 스펙트럼이 이러한 힘의 작용을 통해 형성되는 결합 상태로 제한됨을 의미한다. 일관성 조건을 해결하는 간단한 방법은 스핀이 1 이하인 몇 개의 기본 입자를 가정하고, 양자장론을 통해 섭동 이론 (양자 역학)적으로 산란을 구성하는 것이지만, 이 방법은 스핀이 1보다 큰 합성 입자를 허용하지 않았다.
추와 그의 추종자들은 교차 대칭과 Regge 이론을 사용하여 무한히 많은 입자 유형에 대해 일관된 S-행렬을 공식화할 수 있다고 믿었다. Regge 가설은 스펙트럼을, 교차 및 해석성은 산란 진폭(힘)을 결정하며, 유니타리티 (물리학)는 자기 일관적인 양자 보정을 결정한다. 이 프로그램은 좁은 공명 근사라는 가정이 필요했는데, 이는 모든 강입자가 첫 번째 근사에서 안정적인 입자였으며, 산란과 붕괴를 섭동으로 생각할 수 있음을 의미했다. 이를 통해 가브리엘 베네치아노 등은 끈 이론을 구성했다.
부트스트랩 커뮤니티의 많은 사람들은 장론이 고에너지에서 일관성이 없다고 믿었다. 어떤 사람들은 무한히 많은 입자 종을 필요로 하고 형식은 일관성만으로 찾을 수 있는 단 하나의 일관된 이론만 있다고 믿었다. 그러나 이는 사실이 아닌 것으로 알려졌으며, 비섭동적으로 일관된 많은 이론이 존재한다. 좁은 공명 근사가 없으면, 부트스트랩 프로그램은 명확한 전개 매개변수가 없었고, 일관성 방정식은 복잡하여 다루기 어려웠다. 이는 쿼크와 글루온이라는 기본 입자의 관점에서 중간자와 중입자를 설명한 양자 색역학의 등장으로 이어졌다.[1]
여기서 ''부트스트래핑''은 입자 자체가 입자 교환으로 구성된 힘에 의해 함께 유지된다고 추측되었기 때문에 '자신의 부츠 끈을 잡아당기는 것'을 의미한다.
3. 2. 부트스트랩 방법의 재조명
1960년대와 70년대에 중간자와 중입자 등 강력한 상호작용을 하는 입자들의 목록이 계속 늘어나면서, 물리학자들은 이 입자들이 기본 입자가 아니라는 것을 알게 되었다. 제프리 추 등은 합성 입자와 기본 입자 사이의 구분에 의문을 제기하며, "'''핵 민주주의'''"를 옹호했다. 그들은 S-행렬에 대한 가정을 통해 강력한 상호작용에 대한 정보를 얻으려고 했으며, 이는 베르너 하이젠베르크가 20년 전에 옹호했던 방식이었다.[1]크로싱 (물리학)은 입자 간의 힘이 입자 교환에 의해 결정된다는 원리인데, 이러한 접근이 가능했던 이유가 바로 크로싱 덕분이다. 입자 스펙트럼이 알려지면 힘의 법칙도 알 수 있으며, 이는 스펙트럼이 이러한 힘의 작용을 통해 형성되는 결합 상태로 제한된다는 것을 의미한다. 일관성 조건을 해결하는 간단한 방법은 스핀이 1 이하인 몇 개의 기본 입자를 가정하고, 양자장론을 통해 섭동 이론 (양자 역학)적으로 산란을 구성하는 것이지만, 이 방법은 스핀이 1보다 큰 합성 입자를 허용하지 않았고, 당시 발견되지 않은 색가둠 현상이 없으면, 관찰된 강입자의 Regge 거동과 맞지 않았다.[1]
추와 그의 추종자들은 교차 대칭과 Regge 이론을 사용하여 무한히 많은 입자 유형에 대해 일관된 S-행렬을 공식화할 수 있다고 믿었다. Regge 가설은 스펙트럼을, 교차 및 해석성은 산란 진폭(힘)을 결정하며, 유니타리티 (물리학)는 자기 일관적인 양자 보정을 결정한다. 이 프로그램은 유니타리티의 수학을 구성하기 위해 모든 강입자가 첫 번째 근사에서 안정적인 입자였으며, 산란과 붕괴를 섭동으로 생각할 수 있다는 좁은 공명 근사라는 또 다른 가정이 필요했다. 이를 통해 무한히 많은 입자 유형을 가진 부트스트랩 모형을 구성할 수 있었다. 즉, 가장 낮은 차수의 산란 진폭은 Regge 거동을 보여야 하고 유니타리티는 차수별로 루프 보정을 결정해야 했다. 이것이 가브리엘 베네치아노 등이 끈 이론을 구성한 방식이며, 끈 이론은 일반적인 일관성 조건과 스펙트럼에 대한 가정을 통해 구성된 유일한 이론으로 남아 있다.[1]
부트스트랩 커뮤니티의 많은 사람들은 장론이 고에너지에서 일관성이 없다고 믿었다. 어떤 사람들은 무한히 많은 입자 종을 필요로 하고 형식은 일관성만으로 찾을 수 있는 단 하나의 일관된 이론만 있다고 믿었다. 그러나 이는 오늘날 사실이 아닌 것으로 알려져 있으며, 각자 고유한 S-행렬을 가진 비섭동적으로 일관된 많은 이론이 존재한다. 좁은 공명 근사가 없으면, 부트스트랩 프로그램은 명확한 전개 매개변수가 없었고, 일관성 방정식은 복잡하고 다루기 어려워서 이 방법은 제한적인 성공을 거두었다. 이는 쿼크와 글루온이라는 기본 입자의 관점에서 중간자와 중입자를 설명한 양자 색역학의 부상으로 인해 인기를 잃었다.[1]
여기서 ''부트스트래핑''은 입자 자체가 입자 교환으로 구성된 힘에 의해 함께 유지된다고 추측되었기 때문에 '자신의 부츠 끈을 잡아당기는 것'을 의미한다.[1]
2017년 ''Quanta Magazine''은 "부트스트랩"이 양자 이론 분야에서 새로운 발견을 가능하게 한다고 언급했다. 부트스트랩이 잊혀진 것처럼 보인 지 수십 년이 지난 후, 물리학자들은 많은 문제를 해결하는 것으로 보이는 새로운 "부트스트랩 기술"을 발견했다. 부트스트랩 접근 방식은 "모든 가능한 양자장론의 공간에서 '신호등' 또는 '구성 블록' 역할을 하는, 보다 대칭적이고 완벽한 이론을 이해하는 강력한 도구"라고 한다.[1]
참조
[1]
웹사이트
Physicists Uncover Geometric 'Theory Space'
https://www.quantama[...]
2017-02-23
[2]
서적
The Analytic S-Matrix
Cambridge U. Press
1966
본 사이트는 AI가 위키백과와 뉴스 기사,정부 간행물,학술 논문등을 바탕으로 정보를 가공하여 제공하는 백과사전형 서비스입니다.
모든 문서는 AI에 의해 자동 생성되며, CC BY-SA 4.0 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.
하지만, 위키백과나 뉴스 기사 자체에 오류, 부정확한 정보, 또는 가짜 뉴스가 포함될 수 있으며, AI는 이러한 내용을 완벽하게 걸러내지 못할 수 있습니다.
따라서 제공되는 정보에 일부 오류나 편향이 있을 수 있으므로, 중요한 정보는 반드시 다른 출처를 통해 교차 검증하시기 바랍니다.
문의하기 : help@durumis.com