Теория на струните
Живеем в извънредно комплицирана галактика, а ние сме си любопитни по рождение. От незапомнени времена си задаваме въпросите „ Защо сме тук? ”, ” Откъде ние и светът сме пристигнали? ”, „ От какво е формирана вселената? ”. Имаме привилегията да живеем във времена, когато вършим голям напредък в откриването на отговорите на тези въпроси. Теорията на струните е най-скорошният ни опит да отговорим на последния въпрос.
И така… от какво е формирана вселената? Обикновената материя е формирана от атоми, които пък съдържат три съществени съставния елемент: електрони, обикалящи към ядро, което е формирано от неутрони и протони. Електронът е обикновена парченце (такива частици се назовават лептони), само че неутроните и протоните са формирани от по-малки частици, наречени кварки.
Знанието ни за субатомната комбинация на вселената се побира в Стандартния модел на физиката на частиците. Той разказва главните съставни елементи на вселената и силите, посредством които си взаимодействат те. Има дванадесет съставни елементи. Шест от тях са кварки – наречени са с забавните имена горни, долни, чаровни, странни, дънни и топ кварки. (Протонът, да вземем за пример, е формиран от две горни и една долна кварки.) Останалите шест са лептони – те включват електроните и технтие събратя, мюоните и таоните, както и три неутрина.
Това са четирите съществени сили във вселената: гравитация, електромагнетизъм и мощни и слаби нуклеарни сили. Всяка от тях произлиза от съществени частици, които се явяват като носители на силата. Най-известната от тях е фотонът, частицата на светлината, която е медиатор на електромагнитните сили. (Това ще рече, че магнитът притегля пироните, тъй като двата обекта си обменят фотони.) Гравитонът пък е частицата на гравитацията. Силната нуклеарна мощ се носи от осем частици, наречени глуони, а слабите сили се предават от три частици, W+, W- и Z.
Поведението на всички тези частици е разказано с безпогрешна акуратност в Стандартния модел, с едно само изключение – гравитацията. По механически аргументи, гравитационната мощ, най-познатата ни от всички, се оказва много сложна да бъде разказана микроскопски. В продължение на доста години това е един от най-важните проблеми в теоретичната физика – да се формулира квантова доктрина на гравитацията.
През последните няколко десетилетия, теорията на струните се трансформира в най-обещаващият претендент за доктрина на гравитацията. Тя в действителност се пробва да даде цялостно, неоспоримо и непрекъснато изложение на фундаменталната конструкция на нашата галактика.
Основната концепция зад теорията на струните е следната: всички съществени частици от Стандартния модел са в действителност разнообразни прояви на един единствен обект: струната. Как е допустимо това? Обикновено човек си показва един електрон като точка без вътрешна конструкция. Точка, която не може да прави нищо друго, с изключение на да се движи. Ако струнната доктрина се окаже вярна, то тогава с извънредно мощен „ микроскоп ” бихме могли да забележим, че електронът в действителност не е точка, а дребна струна. Струната е способна на повече от просто придвижване – тя може да вибрира по разнообразни способи. Когато тя вибрира по избран метод, от разстояние ние я виждаме като електрон. При друга осцилация пък я виждаме като фотон, кварка и така нататък Това би означавало, че целият свят се състои от струни!
Може би най-забележителното при тази доктрина е, че сходна елементарна концепция в действителност работи. Възможно е Стандартният модел да бъде изведен от теорията на струните. Важно е да споменем, че до днешна дата няма непосредствено пробно доказателство, че теорията на струните сама по себе си е вярното изложение на природата. Това евентуално се дължи на обстоятелството, че теорията към момента се създава. Ние знаем единствено елементи от нея и до момента в който не я забележим приключена не можем да кажем нищо сигурно.
Източник: nuclecu.unam.mx
