Hvordan Stringteori forsøger at forklare selve essensen af universets struktur
Stringteori er måske den mærkeligste teori i moderne teoretisk fysik, den forsøger at løse mysteriet om universets struktur. Og det er så usædvanligt, at det godt kan vise sig ikke bare at være en smuk opfindelse, men en teori, der ganske præcist beskriver selve essensen af hele universet.
Et forsøg på at kombinere alt i en teori
Således er forskellige versioner af strengteori i øjeblikket placeret som en af hovedkandidaterne til titlen på en omfattende universel teori, som faktisk forklarer alt, hvad der findes.
Faktisk er denne teori ikke andet end den hellige gral for alle teoretiske fysikere, der har været beskæftiget med teorien om elementarpartikler såvel som kosmologi gennem deres liv.
Så i den universelle teori er der kun et par formler, som indeholder hele kvintessensen af menneskelig viden om de igangværende interaktioner og egenskaberne ved grundlæggende stofpartikler, som vores og du er Univers.
Så i øjeblikket er strengteori blevet kombineret med begrebet supersymmetri, og dermed har den såkaldte superstrengsteori vist sig. Og indtil videre er dette det maksimum, forskere-teoretikere har været værdige til at kombinere teorien om fire hovedinteraktioner (manifesterede naturkræfter).
Superstringsteori er baseret på det koncept, at absolut enhver interaktion i naturen forklares udveksling, de såkaldte bærerpartikler af den tilsvarende art mellem partikler, der kommer ind interaktion.
For en simpel forståelse er det tilladt at forestille sig partikler i rollen som "mursten" i universet, og de berygtede bærerpartikler er "cementen", der binder "murstenene" sammen.
Så hvis vi vender os til standardmodellen, er rollen som "mursten" tildelt kvarker, og rollen som "cement" spilles af målebosoner, som kvarker udveksler med hinanden.
Men teorien om supersymmetri er gået meget længere. Ifølge denne teori er kvarkerne og leptonerne i sig selv langt fra monolitiske, men lavet af meget mere massiv og endnu ikke opdaget eksperimentelt partikler, som igen er forbundet med en endnu stærkere "cement" af superenergi partikler-bærere af interaktioner.
Naturligvis er moderne menneskelige computersystemer stadig ikke i stand til at trænge så dybt ind i universets verden, men forskere har allerede givet et navn til disse hypotetisk eksisterende partikler. For eksempel er der en seelektron (supersymmetrisk analog af en elektron), en firkant osv.
Så i princippet er det ikke svært at forestille sig det billede af universet, der foreslås af disse teorier. På en skala i størrelsesordenen 10-35m, eller mindst 20 størrelsesordener mindre end diameteren på en sådan "mursten" som en proton, som som bekendt består af tre "limede" kvarker. Samtidig er materiens arkitektur på dette niveau påfaldende forskellig fra den verden, vi er vant til.
Med så små afstande og lige store energier er materie en række stående feltbølger (ligesom på musikinstrumenter).
Så sådan kan et stort antal harmoniske (overtoner) ud over hovedtonen ophidses på en almindelig guitarstreng i vores rumversion.
Og hver tilstand i det harmoniske svarer til sin egen energistatus.
Og igen vender vi tilbage til relativitetsteorien, nemlig til relativitetsprincippet. Ifølge ham er energi og masse ækvivalente, og derfor er jo større frekvensen af den harmoniske svingning af bølgen, jo større er dens energi og dermed større massen af den observerede partikel.
Derudover udføres deres vibrationer ifølge Superstring Theory i 11 dimensioner på én gang. Vi er alle vant til fire dimensioner (tre rumlige og en tidsmæssig), men inden for superstrenge er alt noget mere forvirrende.
Teoretikere forsøger at omgå denne "sammenfiltring" af fysik og endda, som det var, ikke lægge mærke til og løse dilemmaet med "unødvendige" målinger på en sådan måde, at de angiveligt "komprimeres" (kollapset), og derfor kan de ikke observeres med standard energier.
Men forskerne stoppede ikke der og "afsluttede" Superstring -teorien og skabte teorien om flerdimensionale membraner. I det store og hele er det de samme strenge, kun flade. Forfatterne til selve teorien joker med, at membraner er lige så forskellige fra strenge som vermicelli fra nudler.
På trods af dens tilsyneladende universalitet har denne teori en række svagheder. Så indtil nu er teorien ikke blevet reduceret til en streng matematisk form, da der simpelthen ikke er nok matematisk apparat til at bringe det i streng intern korrespondance.
Derudover er betydelige modsætninger mellem nogle aspekter af teorien med andre endnu ikke elimineret, og for hele teoriens eksistens er der ingen af teoretikere og kunne ikke tilbyde et enkelt eksperiment, hvor teoretisk ræsonnement blev testet i laboratoriet betingelser.
Og så længe der ikke udføres et eneste videnskabeligt eksperiment, vil hele teorien om superstrenge og membraner bare være et smukt fantasispil.
Kan du lide materialet? Bedøm det derefter, og glem ikke at abonnere på kanalen. Tak for din opmærksomhed!