Newton törvényeitől a Higgs-bozonig

A részecskefizika jelenlegi átfogó elmélete a Standard Modell, amely megjósol egy még fel nem fedezett részecskét, a Higgs-bozont. Ennél sokkal többet egy laikus nem nagyon érthet meg a Higgs-bozonról, mert bármilyen részletesebb magyarázathoz olyan matematikai fogalmak ismerete lenne szükséges, amelyeket a részecskefizikusokon és a matematikusokon kívül nemigen ismer senki. Pedig ezek a matematikai eszközök közismert talajon, a Newton-mechanikában, vagy a Maxwell-féle elektrodinamikában is alkalmazhatók. Próbáljuk meg itt bevezetni ezeket, hogy később, a Standard Modellben már jó ismerősként üdvözölhessük őket!

Figyelem!

A blog elköltözött a http://newtonhiggs.wordpress.com címre.

Kommentezni már csak ott lehet.

Tartalomjegyzék

Hivatkozások

[1] Charles Nash, Siddantha Sen: Topology and Geometry for Physicists Academic Press, 1983

[2] Michael Spivak: A comprehensive Introduction to Differential Geometry vol 1., Publish or Perish inc., Houston, Texas, 1999 (third edition)

Friss publikációk

Hozzászólások

10. Szelések

2008.02.23. 19:09 'n Quijote

A szelés a folytonos függvény fogalmának általánosítása Descartes-szorzatokról fibrált nyalábokra.

A függvény - mint tudjuk - két halmaz Descartes-szorzatának egy részhalmaza. Például a f(x) = 2x függvény a Gf = {(x,2x)|x ∈ R} halmaz.  Általában pedig egy f: H  → K függvény az E = H × K halmaznak olyan Gf részhalmaza, hogy H tetszőleges x eleméhez pontosan egy olyan e eleme van Gf  -nek, hogy proj1(e) = x.

Ha a szelés fogalma nem tartalmazná a folytonosságot, akkor a függvény fogalmának ez a nemlétező általánosítása Descartes-szorzatról fibrált nyalábra ennyi lenne: Egy H bázisterű, E teljes terű és Π projekciójú fibrált nyaláb (globális) szelése E-nek egy olyan Gs részhalmaza, hogy H tetszőleges x eleméhez pontosan egy olyan e eleme van Gs -nek, hogy Π(e) = x. Nevezzük ezt a hiányosan definiált definiált szelést mondjuk pszeudo-szelésnek (akár kiscicának is nevezhetnénk, mert csak a szelés valódi definíciójának kimondásához van rá szükségünk)

Nézzük akkor a folytonosságot!

Függvények esetén folytonosságról akkor van értelme beszélni, ha H és K topologikus terek, vagyis értelmezve van bennük a nyílt halmaz fogalma. Egy f: H → K függvény definíció szerint folytonos, ha K tetszőleges N nyílt halmazának ősképe, vagyis a proj1(Gf ∩ H × N) halmaz nyílt halmaz H-ban.

Ezt már tovább tudjuk vinni a szelésre is: a globális szelés olyan pszeudo-szelés, amelyben E tetszőleges M nyílt halmazának ősképe, vagyis a Π(Gs M) halmaz nyílt halmaz H-ban.

A lokális szelés ugyanez H helyett annak tetszőleges U nyílt részhalmazával elmondva.

Megjegyzések

  1. A matematikai élő nyelvben általában sem a függvénynek, sem a szelésnek nem ezt a halmazos megfogalmazását használják. Nem Gf-ről és Gs-ről, hanem inkább f(x)-ről és s(x)-ről beszélnek. A két beszédmód közti kapcsolat: f(x) az {y| (x',y) ∈ Gf , proj 1 ( x',y ) = x } egyelemű halmaznak, s(x)  pedig  az {e| eGs , Π(e) = x}  egyelemű halmaznak az egyetlen elemét jelenti. Gf-et és Gs-t a függvény grafikonjának, illetve a szelés értékkészletének szokás nevezni. A későbbiekben adott s szelés esetén s(x) -et mi is az itt mondott értelemben fogjuk használni. Ekkor tehát az általános szokásnak megfelelően s-t egy olyan folytonos HE függvénynek tekintjük, amelyre Π(s(x)) = x.

  2. A vektornyalábok szeléseit vektormezőknek nevezik. A fentiek alapján látható, hogy ez nem azonos a vektor értékű függvény fogalmával, bár ugyanúgy hasonlít rá, mint ahogy egy fibrált nyaláb hasonlít egy Descatres-szorzathoz.

  3. Az 1. (A téridő mint fibrált nyaláb) bejegyzésben definiált newtoni téridőnek, mint fibrált nyalábnak a szelései a pontszerű részecskékék világvonalai.

komment

süti beállítások módosítása