Sicim teorisi ile M teorisi arasındaki düelloda, ilki ikincisi tarafından birleştirilecek mi?
Sicim teorisinin doğuşuna, zamanın uygunluğu ve gereksinimleri eşlik eder ve bilim adamlarının yarattığı tüm teorilere ve bilinmeyen hayallere uyar. Ancak 1990'ların başında sicim teorisi teorik bir ikilem içine düştü. On yıllardır teorisyenler, gerçekliğin temel yapı taşlarının küçük, titreşen sicimler olduğuna inanmayı umuyorlardı, çünkü birçok bilinmeyen varoluşu açıklayabilirler. Bu, tüm doğal güçleri ve maddenin tüm bileşenlerini tek ve uyumlu bir resimde birleştirebilen potansiyel olarak devrimci bir fikirdir.
Bununla birlikte, sicim teorisi için her biri diğerlerinden çok farklı görünen beş bağımsız aday olması utanç vericidir. Hangisi doğru?
5 dizi teorisi
Sicim teorisinin kategorileri hakkında konuşmadan önce, sicim teorisinin ilk kavramına sahip olmamız gerekir. Sicim teorisinin temel bir noktası, doğanın temel birimlerinin elektronlar, fotonlar, nötrinolar ve kuarklar gibi nokta parçacıkları değil, uç noktalara sahip olabilen çok küçük doğrusal "sicimler" olmasıdır. "Açık dizge" ayrıca döngülü bir "kapalı dizge" olabilir. İpin farklı titreşimleri ve hareketleri farklı türde temel parçacıklar üretir.Enerji ve madde dönüştürülebilir, bu nedenle sicim teorisi maddenin var olmadığını kanıtlamaz.
Bu beş farklı sicim teorisinin bazı ortak noktaları vardır. İlk olarak, hepsi boyutları içerir. Ayrıca evrenimizin 10 boyuta sahip olmasını gerektirirler: olağan 3 uzaysal boyut, 1 zaman boyutu ve 6 daha kompakt boyutlar Küçüktürler ve bu nedenle alt mikroskobik bir ölçekte birlikte kıvrılırlar.
Tüm teorilerde, ipin titreşme şekli, doğanın güçlerinden maddenin bileşimine ve fiziksel sabitlerin kendilerine kadar maddi dünyamızı büyük ölçüde zenginleştirir. Ancak fiziksel teoriye dahil olduğumuzda, ayrıntılar özellikle önemli hale gelir ve birbiriyle yarışan beş dizi modeli ayrıntılarda farklıdır. Bazı teoriler yalnızca kapalı tel döngüleri içerirken, diğerleri açık, sallanan dizelere izin verir. Bazı teoriler, titreşimin yalnızca telin bir yönünde yayılmasına izin verirken, diğerleri her iki yönde de yayılmasına izin verir. Bazı teoriler, diğer teorilerin birleşimidir.
Başvuru için, bu beş dizi teorisinin adları şunlardır: Type 1, Type IIA, Type IIB, SO (32) Alien ve E8xE8 Alien. Açıkçası bunların hepsi doğanın doğru tanımları olamaz, ama hangisi "gerçek" sicim teorisi hangisi yanlış? Bu, bugüne kadar hala tartışılan bir sorudur.Sicim teorisi tam değildir ve önemli değildir. Sicim teorisinin son denklemi. Einstein'ın yerçekimi denklemi veya Maxwell'in elektromanyetik alanlar denklemi gibi aynı şekilde tanımlanabilecek diğer teorilerin aksine. Bununla birlikte, şimdiye kadar, bilim adamları yalnızca bu beş dizi teorisinin beş farklı yaklaşımı temsil ettiğini ve hangisinin en iyi olduğuna hala karar veremediğini öne sürdüler.
Beş sicim teorisi yakından ilişkilidir
1995'te ünlü teorik fizikçi Edward Witten, yıllık sicim teorisi konferansında bir konuşma yaptı. Konuşmasında radikal bir öneride bulundu: Belki de beş sicim teorisi o kadar da farklı değil.
Dualite veya simetri adı verilen bu beş teori arasında ilginç bir bağlantı olduğu ortaya çıktı. Örneğin, temel birimlerle ilgili olarak, bilmediğimiz şey, aralarındaki etkileşimin ne kadar güçlü olduğudur. Bununla birlikte, Tip 1 sicim teorisinin etkileşim gücünü arttırırsanız, SO (32) uzaylının zayıf bir versiyonuyla sonuçlanırsınız. Bazen bir ip, küçük, yuvarlanmış bir boyutta belirli bir momentumla belirli sayıda sarılabilir, ancak onun dualitesi belirli bir sargıya ve momentumun tersine dönmesine neden olur. Tip IIA sicim teorisi ve Tip IIB sicim teorisi bu ikilikle birbirine bağlıdır.
Bu ikilemler, beş sicim kuramının bir dereceye kadar ilgili olduğunu ve hepsinin daha derin şeyleri araştırdığını gösteriyor. Tüm dualitelerden daha derin bir şey çıkarılabilir. Dualite ile beş sicim teorisinden ikisini deneyerek, bazen diğer beş teoriden birini elde edersiniz ve bazen yeni bir yerel dualite elde edersiniz. "Yeni yer" nedir? Bu M-teorisidir!
M teorisi
M-teorisi, beş sicim teorisinin hepsinin aslında daha büyük ve daha gizemli bir teorinin küçük köşeleri olduğunu gösteren süper bir sicim teorisi gibidir. Eskiden beş tel teorisinin bağımsız bir gezegen olduğunu düşünürdük ve teorik ve matematiksel araştırmalarımız bu gezegenlerdeki küçük adalarla sınırlıydı. Ancak m-teorisi, tüm bu adaların aslında her zaman daha büyük bir gezegeni paylaştığını ortaya koyuyor.
M-teorisi hakkında çok az şey bilmemize rağmen, bunun garip bir özelliği, sicim teorisi olarak düşündüğümüz şeyin, gerçek durumun düşük enerjili bir yaklaşımı gibi görünmesidir. Gerçekten ihtiyaç duyulan şey 10 değil 11 boyuttur. Daha da önemlisi, gerçekliğin temel amacı artık ip değil, d-membranıdır. "Membran", çok boyutlu titreşen bir nesne için sadece süslü bir kelimedir. "D" harfi boyutu temsil eder ve bize 1 membrandan (ip) 2 membrana (tabaka) 3 membrana (grup) kadar her şeyi verir.
Büyük ölçüde, bu zarlar çok düşüktür, temelde tıpkı sicimler gibi ve 11. boyut büyük kozmik titreşimde fazla bir rol oynamaz. Ek olarak, insanlar m-teorisi hakkında çok az şey biliyorlar. Sicim teorisyenleri genellikle beş ortak durumda çalışırlar, çünkü onlarca yıldır üzerinde çalışılmışlardır ve ek boyutların ve zarların tanıtımı, sicim teorisinin zaten korkunç matematiğini daha da kötüleştirir. Yine de, teorisyenler bir gün m teorisindeki "m" ye tam bir isim verebileceklerini umarak çevreyi keşfetmeye devam ediyorlar.
"Nihai fizik teorisi" olarak önerilen teori, M-teorisi, tüm madde ve enerjinin doğasını ve etkileşimini tek bir teori ile açıklamayı umuyor. Bununla birlikte, sonunda sicim teorisini birleştirip birleştiremeyeceği hala bilinmemektedir!
