نظریه ابر ریسمان

نمودارهای فاینمن

اولین یگانگی نسبیت خاص و مکانیک کوانتومی توسط فاینمن به نام ”الکترودینامیک

کوانتومی ” براساس باروجرم الکترون ارائه شد.فاینمن پیش بینی عددی برخورد ذرات با هم را بوسیله نمودارهایش انجام داد. هر کدام از این نمودارها معرف یک عبارت ریاضی از یک بسط بسیارمشکل میباشد.جملات بسط نامتناهی بودند!

باز بهنجارش نمودارها باعث حذف بینهایت ها و تعیین تراز های اتم هیدروژن شد.

GUT نظریه

پیوندی بین الکترون و نوترینو و کوارک برقرار میکند. کوارک با گسیل یک ذره به الکترون تبدیل میشود.( یگانگی نیروی الکتروضعیف ونیروی قوی )

این نظریه از آن جهت جالب بود که میتوانست صدها ذره را با فرض چند ذره تشکیل دهنده مانند کوارک ها و لپتون ها یگانه کند.

به مرور زمان کوارک هایی کپی کوارکهای قبلی کشف شدند .وجود کپی ها به این معناست که این نظریه نمی تواند یک نظریه بنیادی جهان باشد

راه حل چیست؟

آنچه مورد نیاز است عبارت است از نظریه ای که حاوی جنبه های قوی نظریه های یگانگی بزرگ و ا لکترودینامیک کوانتومی بوده ، ولی مشکلات آن ها را نداشته باشد چند سالی است که مقدمات چنین نظریه ای مطرح شده اما اغلب آن را جدی نپنداشته اند . نظریه ای که به“ ابر ریسمان“ معروف
شده است. تئوری ریسمان اصلی فقط بوزون ها را توصیف میکند پس الکترون و کوارک ها را شامل نمیشود.

تئوری که قادر به یگانه کردن تمام نیروها و ذرات باشد ،“ ابرریسمان ” نام گرفت.

نظریه ابرریسمان

توضیحی برای نظریه کوانتوم و نسبیت عام و یگانه کردن چهار نیروی موجود در طبیعت است.

قوانین نظریه ابرریسمان

۱.هیچ نیرو یا ذره ای بنیادی تر از دیگری نیست.

۲.نیروهای اصلی و ذرات مد های نوسانی مختلف ریسمان ها هستند.

به هر مدار ارتعاشی می توان یک ذره را مرتبط ساخت . این بیان که شالوده مکانیک کوانتومی را نیز در بر داشت ، در نهایت ریسمان را به وجود آورد.

ریسمان ها جرم نداشتند و کشسان بودند ، و سر های آنها با سرعت نور حرکت می کرد(نسبیت را نقض نمیکرد) هرچه کشش بیشتر بود جرم بیشتر می شد . تعداد ارتعاشاتی که یک ریسمان میتوانست انجام دهد بی نهایت بود.از این رو می توانست همه ذرات ( هادرون های ) شناخته شده راتوصیف کند . به علاوه بر هم کنش های ذرات را هم می توان به وسیله اضافه کردن ”حلقه ها ” توصیف کرد .

از آنجا که یک سر یک ریسمان می توانست به سر ریسمان دیگر متصل شود , پس دو سر یک ریسمان هم می توانند به هم متصل شوند . که در این صورت یک ریسمان بسته تشکیل می شود . بنابر این دو نوع ریسمان وجود دارد : باز و بسته

چون این نظریه برای تمام ذرات صادق بود بنابر این باید برای کوارک ها و باریون ها که از سه کوارک تشکیل شده اند نیز توضیحی داشته باشد . بنا بر نظر ” نامبو ” و همکارانش کوارک ها به سر های ریسمان متصل شده اند . و در واقع اگر ریسمان پاره شود , در محل گسستگی یک کوارک ویک پاد کوارک تشکیل می شود . برای باریون ها هم باید یک ریسمان در نظر گرفت تا ریسمانی سه سر داشته باشیم . و در هر سر آن یک کوارک در نظر بگیریم

علت موفقیت این نظریه ، تقارنهاست که واگرایی های موجود در نظریه الکترودینامیک کوانتومی را از بین ببرد.تنها شکل سازگار با این نظریه به یک فضای ۲۶ بعدی نیاز داشت(دنیای ما تنها چهار بعد دارد)

سعیده شیرین منش

عضو هیئت علمی انجمن اخترشناسی شیراز