Cum încearcă Teoria corzilor să explice însăși esența structurii universului
Teoria corzilor este, poate, cea mai ciudată teorie din fizica teoretică modernă, încearcă să rezolve enigma structurii universului. Și este atât de neobișnuit încât se poate dovedi a fi nu doar o invenție frumoasă, ci o teorie care descrie destul de exact esența întregului univers.
O încercare de a combina totul într-o singură teorie
Astfel, diferite versiuni ale teoriei corzilor sunt poziționate în prezent ca unul dintre principalii candidați la titlul unei teorii universale cuprinzătoare, care explică de fapt tot ceea ce există.
De fapt, această teorie nu este altceva decât Sfântul Graal al tuturor fizicienilor teoretici care, de-a lungul vieții lor, sunt angajați în teoria particulelor elementare, precum și în cosmologie.
Deci, în teoria universală există doar câteva formule, care conțin întreaga chintesență a cunoașterii umane despre interacțiunile în curs de desfășurare și proprietățile particulelor fundamentale de materie, care suntem ale noastre și ale dumneavoastră Univers.
Așadar, în acest moment, teoria corzilor a fost combinată cu conceptul de supersimetrie și, astfel, s-a dovedit așa-numita teorie a supracordurilor. Și până acum acesta este maximul pentru care oamenii de știință-teoreticieni au fost demni în domeniul combinării teoriei celor patru interacțiuni principale (forțele manifestate ale naturii).
Teoria supercordurilor se bazează pe concept, conform căruia se explică absolut orice interacțiune în natură schimb, așa-numitele particule purtătoare de tipul corespunzător dintre particulele care intră interacţiune.
Pentru o simplă înțelegere, este permis să ne imaginăm particule în rolul de „cărămizi” ale universului, iar acele particule purtătoare notorii sunt „cimentul” care leagă „cărămizile” împreună.
Deci, dacă ne întoarcem la modelul standard, atunci în el rolul „cărămizilor” este atribuit quark-urilor, iar rolul „cimentului” este jucat de bosoni de gabarit, pe care quarkii îi schimbă între ei.
Dar teoria supersimetriei a mers mult mai departe. Conform acestei teorii, cuarcii și leptonii înșiși sunt departe de a fi monolitici, dar sunt mult mai masivi și încă nu au fost descoperiți particule experimentale, care, la rândul lor, sunt interconectate de un „ciment” și mai puternic de super-energetic particule-purtători de interacțiuni.
Desigur, sistemele moderne de calcul ale omenirii sunt încă incapabile să pătrundă atât de adânc în lumea universului, dar oamenii de știință au dat deja un nume acestor particule ipotetic existente. De exemplu, există un seelectron (analogul supersimetric al unui electron), un squart etc.
Deci, în principiu, nu este dificil să ne imaginăm imaginea Universului propusă de aceste teorii. Pe o scară de ordinul 10-35m, sau cel puțin 20 de ordine de mărime mai mici decât diametrul unei astfel de „cărămizi” ca un proton, care, după cum știți, constă din trei quarcuri „lipiți”. În același timp, arhitectura materiei la acest nivel este izbitor de diferită de lumea cu care suntem obișnuiți.
Cu astfel de distanțe nesemnificative și energii la fel de uriașe, materia este o serie de unde de câmp în picioare (la fel ca la instrumentele muzicale).
Așa că așa se poate excita un număr imens de armonici (tonuri), pe lângă tonul principal, pe o coardă obișnuită de chitară în versiunea noastră spațială.
Și fiecare stare a armonicii corespunde propriei sale stări energetice.
Și din nou ne întoarcem la teoria relativității, și anume la principiul relativității. Potrivit lui, energia și masa sunt echivalente și, prin urmare, cu cât este mai mare frecvența oscilației armonice a undei, cu atât este mai mare energia acesteia și, prin urmare, cu atât este mai mare masa particulei observate.
În plus, conform teoriei Superstring, vibrațiile lor sunt efectuate în 11 dimensiuni simultan. Cu toții suntem obișnuiți cu patru dimensiuni (trei spațiale și una temporală), dar în domeniul supersirurilor, totul este oarecum mai confuz.
Teoreticienii încearcă să ocolească această „încâlcire” a fizicii și chiar, ca să spunem așa, să nu observăm și să rezolvăm dilema măsurătorilor „inutile” în așa fel încât se presupune că sunt „compactificate” (prăbușite) și, prin urmare, nu pot fi respectate cu standard energii.
Dar oamenii de știință nu s-au oprit aici și au „finalizat” teoria Superstring-ului și au creat teoria membranelor multidimensionale. În general, acestea sunt aceleași șiruri, doar plate. Autorii teoriei în sine glumesc că membranele sunt la fel de distincte de șiruri, precum vermicele de tăiței.
În ciuda universalității sale aparente, această teorie are o serie de puncte slabe. Deci, până în prezent, teoria nu a fost redusă la o formă matematică strictă, întrucât pur și simplu nu există suficient aparat matematic pentru ao aduce într-o corespondență internă strictă.
În plus, contradicțiile semnificative ale unor aspecte ale teoriei cu altele nu au fost încă eliminate și, pentru întreaga existență a teoriei, nimeni a teoreticienilor și nu a putut oferi un singur experiment în care raționamentul teoretic a fost testat în laborator condiții.
Și atâta timp cât nu se efectuează niciun experiment științific, întreaga teorie a supercordurilor și membranelor va fi doar un joc frumos al imaginației.
Ți-a plăcut materialul? Apoi evaluați-l și nu uitați să vă abonați la canal. Vă mulțumim pentru atenție!