Kako skuša teorija strun razložiti bistvo strukture vesolja
Teorija strun je morda najbolj čudna teorija v sodobni teoretski fiziki, poskuša rešiti uganko o strukturi vesolja. In to je tako nenavadno, da se lahko izkaže, da ni le lep izum, ampak teorija, ki precej natančno opisuje bistvo celotnega vesolja.
Poskus združevanja vsega v eno teorijo
Tako so različne različice teorije strun trenutno postavljene kot eden glavnih kandidatov za naslov celovite univerzalne teorije, ki pravzaprav pojasnjuje vse obstoječe.
Pravzaprav ta teorija ni nič drugega kot sveti gral vseh teoretičnih fizikov, ki se vse življenje ukvarjajo s teorijo osnovnih delcev, pa tudi s kozmologijo.
Torej v univerzalni teoriji obstaja le nekaj formul, ki vsebujejo celotno bistvo človeškega znanja o medsebojnih interakcijah in lastnostih temeljnih delcev snovi, od katerih ste vi in vi Vesolje.
Tako je trenutno teorija strun združena s konceptom supersimetrije in tako se je izkazala tako imenovana teorija superniz. In čeprav je to največ, kar so bili znanstveniki-teoretiki vredni na področju združevanja teorije štirih glavnih interakcij (izražene sile narave).
Teorija super strun temelji na konceptu, da je razložena vsaka interakcija v naravi izmenjavo, tako imenovane nosilne delce ustrezne vrste med delci, ki vstopajo interakcijo.
Za preprosto razumevanje si je dovoljeno predstavljati delce v vlogi »opek« vesolja, ti razvpiti nosilni delci pa so »cement«, ki povezuje »opeke« skupaj.
Če se torej obrnemo na standardni model, je v njem vloga "opeke" dodeljena kvarkom, vlogo "cementa" pa imajo merilni bozoni, ki si kvarke medsebojno izmenjujejo.
Toda teorija supersimetrije je šla veliko dlje. Po tej teoriji so kvarki in leptoni sami po sebi daleč od monolitnih, vendar so narejeni iz veliko bolj masivnih in še niso odkriti eksperimentalno delci, ki pa so med seboj povezani s še močnejšim "cementom" super-energije delci-nosilci interakcij.
Seveda sodobni računalniški sistemi človeštva še vedno ne morejo tako globoko prodreti v svet vesolja, vendar so znanstveniki tem hipotetično obstoječim delcem že dali ime. Na primer, obstaja seelectron (supersimetrični analog elektrona), squart itd.
Zato si načeloma ni težko predstavljati slike vesolja, ki jo predlagajo te teorije. Na lestvici reda 10-35 m ali vsaj 20 vrst velikosti manjši od premera takšne "opeke" kot protona, ki je, kot veste, sestavljena iz treh "zlepljenih" kvarkov. Hkrati se arhitektura snovi na tej ravni izrazito razlikuje od sveta, ki smo ga vajeni.
S tako zanemarljivimi razdaljami in enako velikimi energijami je snov niz stoječih poljskih valov (tako kot na glasbilih).
Tako se lahko tako na navadni kitarski struni v naši vesoljski različici poleg glavnega tona navduši še ogromno harmonikov (prizvukov).
Vsako stanje harmonika ustreza svojemu energetskemu stanju.
In spet se vračamo k teoriji relativnosti, in sicer k načelu relativnosti. Po njegovem mnenju sta energija in masa enakovredni, zato je večja frekvenca harmoničnega nihanja vala, večja je njegova energija in s tem večja masa opazovanega delca.
Poleg tega se po teoriji super strun njihove vibracije izvajajo v 11 dimenzijah hkrati. Vsi smo vajeni štirih dimenzij (treh prostorskih in ene časovne), a na področju super strun je vse nekoliko bolj zmedeno.
Teoretiki poskušajo zaobiti to "zapletenost" fizike in celo tako rekoč ne opaziti ter rešiti dileme "nepotrebnih" meritev na tak način, da so domnevno "kompaktirani" (zrušeni), zato jih ni mogoče opazovati s standardom energije.
Toda znanstveniki se pri tem niso ustavili in "dokončali" teorijo supernizov ter ustvarili teorijo večdimenzionalnih membran. Na splošno so to iste strune, le ravne. Avtorji same teorije se šalijo, da se membrane od strun razlikujejo tako kot vermikeli iz rezancev.
Kljub navidezni univerzalnosti ima ta teorija številne pomanjkljivosti. Torej do sedaj teorija ni bila reducirana na strogo matematično obliko, saj preprosto ni dovolj matematičnega aparata, da bi jo pripeljali v strogo notranjo korespondenco.
Poleg tega pomembna nasprotja nekaterih vidikov teorije z drugimi še niso odpravljena, za ves obstoj teorije pa nihče teoretikov in niso mogli ponuditi niti enega poskusa, pri katerem bi teoretično sklepanje preizkusili v laboratoriju pogoji.
In dokler ne bo izveden niti en znanstveni poskus, bo celotna teorija super strun in membran le lepa igra domišljije.
Vam je bil material všeč? Nato ocenite in se ne pozabite naročiti na kanal. Hvala za vašo pozornost!