Ako sa teória strún pokúša vysvetliť samotnú podstatu štruktúry vesmíru
Teória strún je možno najpodivnejšou teóriou v modernej teoretickej fyzike, pokúša sa vyriešiť hádanku o štruktúre vesmíru. A je to také neobvyklé, že sa môže ukázať, že to nie je len krásny vynález, ale teória, ktorá celkom presne popisuje samotnú podstatu celého vesmíru.
Pokus skĺbiť všetko do jednej teórie
Rôzne verzie teórie strún sú teda v súčasnosti umiestnené ako jeden z hlavných kandidátov na titul komplexnej univerzálnej teórie, ktorá v skutočnosti vysvetľuje všetko, čo existuje.
V skutočnosti táto teória nie je ničím iným ako Svätým grálom všetkých teoretických fyzikov, ktorí sa teóriu elementárnych častíc, ako aj kozmológiu zaoberali po celý život.
V univerzálnej teórii teda existuje iba niekoľko vzorcov, ktoré obsahujú celú podstatu ľudského poznania o prebiehajúcich interakciách a vlastnostiach základných častíc hmoty, ktorými sme my aj vy Vesmír.
V súčasnosti je teda teória strún kombinovaná s konceptom supersymetrie, a preto sa ukázala takzvaná teória superstrún. A zatiaľ je to maximum, ktorého boli vedci-teoretici hodní v oblasti spájania teórie štyroch hlavných interakcií (prejavených síl prírody).
Teória superstrún je založená na koncepte, že je vysvetlená absolútne každá interakcia v prírode výmeny, takzvané nosné častice zodpovedajúceho druhu medzi časticami vstupujúcimi do interakcia.
Pre jednoduché pochopenie je prípustné predstaviť si častice v úlohe „tehál“ vesmíru a tieto notoricky známe nosné častice sú „cementom“, ktorý „tehly“ spája.
Ak sa teda obrátime na štandardný model, potom v ňom je úloha „tehál“ priradená kvarkom a úlohu „cementu“ zohrávajú rozchodové bozóny, ktoré si kvarky navzájom vymieňajú.
Teória supersymetrie však zašla oveľa ďalej. Podľa tejto teórie samotné kvarky a leptóny nie sú ani zďaleka monolitické, ale sú oveľa masívnejšie a ešte neboli objavené. experimentálne častice, ktoré sú zase prepojené ešte silnejším „cementom“ superenergie častice-nosiče interakcií.
Moderné počítačové systémy ľudstva samozrejme stále nie sú schopné preniknúť tak hlboko do sveta vesmíru, ale vedci už pomenovali tieto hypoteticky existujúce častice. Existuje napríklad Seelectron (supersymetrický analóg elektrónu), kvartér atď.
V zásade nie je ťažké si predstaviť obraz vesmíru, ktorý navrhujú tieto teórie. Na stupnici rádovo 10-35 m, alebo najmenej o 20 rádov menších ako priemer takej „tehly“, ako je protón, ktorá, ako viete, pozostáva z troch „lepených“ kvarkov. Architektúra hmoty na tejto úrovni sa zároveň nápadne líši od sveta, na ktorý sme zvyknutí.
S takými nepatrnými vzdialenosťami a rovnako obrovskými energiami je hmota sériou vĺn stojatých polí (rovnako ako na hudobných nástrojoch).
Takže takto sa dá v bežnej gitarovej strune v našej vesmírnej verzii nabudiť okrem hlavného tónu aj obrovské množstvo harmonických (podtónov).
A každý stav harmonickej zodpovedá svojmu vlastnému energetickému stavu.
A opäť sa vraciame k Teórii relativity, a to k Princípu relativity. Podľa neho sú energia a hmotnosť ekvivalentné, a preto čím väčšia je frekvencia harmonického kmitania vlny, tým väčšia je jej energia, a teda aj väčšia hmotnosť pozorovanej častice.
Navyše, podľa Superstring Theory sú ich vibrácie vykonávané v 11 dimenziách naraz. Všetci sme zvyknutí na štyri dimenzie (tri priestorové a jednu časovú), ale v oblasti superstrún je všetko akosi neprehľadnejšie.
Teoretici sa pokúšajú obísť toto „zapletenie“ fyziky a dokonca si to akoby nevšimli a vyriešiť dilemu „zbytočných“ meraní takým spôsobom, že sú údajne „zhutnené“ (zbalené), a preto ich nemožno štandardne pozorovať energie.
Vedci sa však nezastavili a „dokončili“ teóriu Superstring a vytvorili teóriu viacrozmerných membrán. Celkovo ide o rovnaké struny, iba ploché. Autori samotnej teórie žartujú o tom, že membrány sa dajú od strún odlíšiť rovnako ako rezance od rezancov.
Napriek zdanlivej univerzálnosti má táto teória niekoľko slabých stránok. Takže až doteraz sa teória nezredukovala na striktnú matematickú formu, pretože jednoducho neexistuje dostatok matematického aparátu, ktorý by ju priviedol do striktnej vnútornej korešpondencie.
Navyše výrazné rozpory niektorých aspektov teórie s inými ešte neboli odstránené a za celú dobu existencie teórie nikto teoretikov a nemohli ponúknuť jediný experiment, kde by sa teoretické úvahy testovali v laboratóriu podmienky.
A pokiaľ sa neuskutoční ani jeden vedecký experiment, celá teória superstrún a membrán bude len krásnou hrou predstavivosti.
Páčil sa vám materiál? Ohodnoťte ho a nezabudnite sa prihlásiť na odber kanála. Ďakujem za tvoju pozornosť!