Hur strängteori försöker förklara själva kärnan i universums struktur
Strängteori är kanske den konstigaste teorin i modern teoretisk fysik, den försöker lösa mysteriet med universums struktur. Och det är så ovanligt att det mycket väl kan visa sig att det inte bara är en vacker uppfinning, utan en teori som ganska exakt beskriver själva essensen i hela universum.
Ett försök att kombinera allt i en teori
Således är olika versioner av strängteori för närvarande positionerade som en av huvudkandidaterna för titeln på en omfattande universell teori, som faktiskt förklarar allt som finns.
I själva verket är denna teori inget annat än den heliga gralen för alla teoretiska fysiker som har ägnat sig åt teorin om elementarpartiklar, såväl som kosmologi, under hela sitt liv.
Så i den universella teorin finns det bara ett par formler, som innehåller hela människans kunskap om de pågående interaktionerna och egenskaperna hos grundläggande materialpartiklar, som våra och du är Universum.
Så för närvarande har strängteori kombinerats med begreppet supersymmetri, och därmed har den så kallade supersträngsteorin visat sig. Och än så länge är detta det maximala som forskare-teoretiker har varit värda att kombinera teorin om fyra huvudinteraktioner (manifesterade naturkrafter).
Supersträngsteori bygger på konceptet att absolut alla interaktioner i naturen förklaras utbyte, de så kallade bärarpartiklarna av motsvarande slag mellan partiklar som tränger in samspel.
För en enkel förståelse är det tillåtet att föreställa sig partiklar i rollen som "tegel" i universum, och de ökända bärarpartiklarna är "cementet" som binder "tegelstenarna" ihop.
Så om vi vänder oss till standardmodellen, tilldelas rollen som "tegel" till kvarker, och rollen som "cement" spelas av mätbosoner, som kvarkar utbyter med varandra.
Men teorin om supersymmetri har gått mycket längre. Enligt denna teori är kvarkerna och leptonerna själva långt ifrån monolitiska, men gjorda av mycket mer massiva och ännu inte upptäckta experimentellt partiklar, som i sin tur är sammankopplade med ett ännu starkare "cement" av superenergi partiklar-bärare av interaktioner.
Naturligtvis är moderna datorsystem för mänskligheten fortfarande oförmögna att tränga så djupt in i universums värld, men forskare har redan gett ett namn åt dessa hypotetiskt existerande partiklar. Till exempel finns det en seelektron (supersymmetrisk analog av en elektron), en kvadrat, etc.
Så i princip är det inte svårt att föreställa sig den bild av universum som föreslås av dessa teorier. På en skala i storleksordningen 10-35m, eller minst 20 storleksordningar mindre än diametern på ett sådant "tegel" som en proton, som, som ni vet, består av tre "limmade" kvarker. Samtidigt är materiens arkitektur på denna nivå påfallande annorlunda än den värld vi är vana vid.
Med så små avstånd och lika stora energier är materia en serie stående fältvågor (precis som på musikinstrument).
Så här är hur ett stort antal övertoner (övertoner), förutom huvudtonen, kan upphetsas på en vanlig gitarrsträng i vår rymdversion.
Och varje tillstånd i harmoniken motsvarar sitt eget energistatus.
Och återigen återgår vi till relativitetsteorin, nämligen till relativitetsprincipen. Enligt honom är energi och massa ekvivalenta, och därför är ju högre frekvensen för vågens harmoniska svängning, desto större är dess energi, och därmed desto större massa för den observerade partikeln.
Dessutom, enligt Superstring Theory, utförs deras vibrationer i 11 dimensioner samtidigt. Vi är alla vana vid fyra dimensioner (tre rumsliga och en tidsmässiga), men inom supersträngar är allt något mer förvirrande.
Teoretiker försöker kringgå denna "förträngning" av fysik och till och med, liksom inte märka, och lösa dilemmat med "onödiga" mätningar på ett sådant sätt att de förmodligen "komprimeras" (kollapsade), och därför kan de inte observeras med standard energier.
Men forskarna slutade inte där och "slutförde" Superstring -teorin och skapade teorin om flerdimensionella membran. I stort sett är det samma strängar, bara platta. Författarna till själva teorin skämtar om att membran är lika utmärkta från strängar som vermicelli från nudlar.
Trots att den verkar universell har denna teori ett antal svagheter. Så fram till nu har teorin inte reducerats till en strikt matematisk form, eftersom det helt enkelt inte finns tillräckligt med matematisk apparat för att få den till strikt intern korrespondens.
Dessutom har betydande motsättningar av vissa aspekter av teorin med andra ännu inte eliminerats, och för hela teorins existens har ingen av teoretiker och kunde inte erbjuda ett enda experiment där teoretiskt resonemang testades i laboratorium betingelser.
Och så länge som inte ett enda vetenskapligt experiment genomförs kommer hela teorin om supersträngar och membran att vara bara ett vackert fantasinspel.
Gillade du materialet? Betygsätt det sedan och glöm inte att prenumerera på kanalen. Tack för din uppmärksamhet!