Hvordan String Theory prøver å forklare selve essensen av universets struktur
Stringteori er kanskje den merkeligste teorien i moderne teoretisk fysikk, den prøver å løse mysteriet om universets struktur. Og det er så uvanlig at det kan vise seg å være ikke bare en vakker oppfinnelse, men en teori som ganske nøyaktig beskriver selve essensen av hele universet.
Et forsøk på å kombinere alt i en teori
Dermed er forskjellige versjoner av strengteori for tiden posisjonert som en av hovedkandidatene for tittelen på en omfattende universell teori, som faktisk forklarer alt som eksisterer.
Faktisk er denne teorien ikke annet enn den hellige gral for alle teoretiske fysikere som har vært engasjert i teorien om elementarpartikler, så vel som kosmologi, gjennom hele livet.
Så i den universelle teorien er det bare et par formler, som inneholder hele kvintessen av menneskelig kunnskap om de pågående interaksjonene og egenskapene til grunnleggende partikler av materie, som våre og du er Univers.
Så for øyeblikket har strengteori blitt kombinert med begrepet supersymmetri, og dermed har den såkalte superstrengteorien vist seg. Og så langt er dette maksimumet som forskere-teoretikere har vært verdige til å kombinere teorien om fire hovedinteraksjoner (manifesterte naturkrefter).
Superstrengteori er basert på konseptet om at absolutt enhver interaksjon i naturen er forklart utveksling, de såkalte bærerpartiklene av den tilsvarende typen mellom partikler som kommer inn interaksjon.
For en enkel forståelse er det tillatt å forestille seg partikler i rollen som "murstein" i universet, og de beryktede bærerpartiklene er "sementen" som binder "mursteinene" sammen.
Så hvis vi vender oss til standardmodellen, er rollen som "murstein" tildelt kvarker, og rollen som "sement" spilles av målebosoner, som kvarker utveksler med hverandre.
Men teorien om supersymmetri har gått mye lenger. I følge denne teorien er kvarkene og leptonene i seg selv langt fra monolitiske, men laget av mye mer massiv og ennå ikke oppdaget eksperimentelt partikler, som igjen er forbundet med en enda sterkere "sement" av superenergisk partikler-bærere av interaksjoner.
Selvfølgelig er moderne menneskelige datasystemer fortsatt ikke i stand til å trenge så dypt inn i universets verden, men forskere har allerede gitt et navn til disse hypotetisk eksisterende partiklene. For eksempel er det en seelektron (supersymmetrisk analog av et elektron), et kvadrat, etc.
Så i prinsippet er det ikke vanskelig å forestille seg bildet av universet som er foreslått av disse teoriene. På en skala i størrelsesorden 10-35m, eller minst 20 størrelsesordner mindre enn diameteren på en slik "murstein" som et proton, som, som du vet, består av tre "limte" kvarker. Samtidig er materiens arkitektur på dette nivået påfallende forskjellig fra den verden vi er vant til.
Med så små avstander og like store energier er materie en serie stående feltbølger (akkurat som på musikkinstrumenter).
Så slik kan et stort antall harmoniske (overtoner), i tillegg til hovedtonen, begeistres på en vanlig gitarstreng i vår romversjon.
Og hver tilstand i det harmoniske tilsvarer sin egen energistatus.
Og igjen går vi tilbake til relativitetsteorien, nemlig til prinsippet om relativitet. Ifølge ham er energi og masse ekvivalente, og derfor er jo større frekvensen av bølges harmoniske svingning, desto større er energien, og dermed større massen til den observerte partikkelen.
I tillegg, ifølge Superstring Theory, blir vibrasjonene deres utført i 11 dimensjoner samtidig. Vi er alle vant til fire dimensjoner (tre romlige og en tidsmessig), men innen superstrenger er alt noe mer forvirrende.
Teoretikere prøver å omgå denne "sammenfiltringen" av fysikk og til og med ikke merke, og løse dilemmaet med "unødvendige" målinger på en slik måte at de antas å "komprimeres" (kollapset), og derfor ikke kan observeres med standard energier.
Men forskerne stoppet ikke der og "avsluttet" Superstring -teorien, og skapte teorien om flerdimensjonale membraner. Stort sett er dette de samme strengene, bare flate. Forfatterne av selve teorien spøker med at membraner er like forskjellige fra strenger som vermicelli fra nudler.
Til tross for at den virker universell, har denne teorien en rekke svakheter. Så til nå har teorien ikke blitt redusert til en streng matematisk form, siden det ganske enkelt ikke er nok matematisk apparat til å bringe det inn i streng intern korrespondanse.
I tillegg er betydelige motsetninger av noen aspekter av teorien med andre ennå ikke eliminert, og for hele teoriens eksistens har ingen av teoretikere og kunne ikke tilby et enkelt eksperiment der teoretisk resonnement ble testet i laboratoriet betingelser.
Og så lenge det ikke utføres et eneste vitenskapelig eksperiment, vil hele teorien om superstrenger og membraner bare være et vakkert fantasispill.
Likte du materialet? Vurder det deretter, og ikke glem å abonnere på kanalen. Takk for din oppmerksomhet!