در مدل استاندارد ذرات بنیادی، به ذرات به عنوان نقاطی توجه می شد که در فضا حرکت می کنند و بوسیله ترسیم یک خط ردیابی می شود که جهان حط می نامند . برای بررسی کنش آنها که در طبیعت مشاهده می شود، درجات آزادی آنها فقط شامل مکان و سرعت، همچنین جرم، بار الکتریکی و رنگ (که پیوند بار الکتریکی و کنش قوی است) یا اسپین مورد توجه است.
مدل استاندارد کالبد نظریه میدان کوانتومی را طراحی می کند که ابزاری به دست می دهد تا نظریه ها را طوری بسازیم که شامل مکانیک کوانتوم و نسبیت خاص نیز باشند. با این ابزارها، نظریه ها طوری طرح ریزی می شوند که موفقیت بزرگی برای توضیح چهار کنش (نیروی) شناخته شده در طبیعت را داشته باشند. به علاوه یک موفقیت بزرگ برای یکسان سازی بین نیروی های الکترومغناطیس و هسته ای ضعیف به دست آمده که الکتروویک نامیده می شود و نطرها را به سوی کنش هسته ای قوی سوق می دهد.
اما متاسفانه چهارمین کنش (نیرو)، یعنی گرانش که به طور زیبایی در نسبیت عام اینشتین تشریح شده در این طرح دیده نمی شود. و همه ی تلاشها برای به دست آوردن نسبیت عام از نظریه میدان کوانتومی بیهوده بوده است.
به عنوان مثال نیروی بین دو گراویتون (ذراتی که نیزوی گرانش را حمل می کنند)، بی نهایت می شود و ما نمی دانیم چگونه این بی نهایت را می توان توجیه کرد. در نظریه ریسمانها تعداد بیشماری انواع ذرات با یک سنگ بنای اساسی یعنی "ریسمان" جایگزین می شود.
این ریسمانها می توانند شبیه حلقه به یکدیگر بسته شوند یا نظیر مو باز شوند. همچنانکه ریسمان در زمان حرکت می کند، یک لوله یا صفحه را ترسیم می کند و با توجه به شرایط باز یا بسته می شود.بعلاوه ریسمان آزاد است که نوسان کند و نوسانات مختلف ریسمانها ذرات مختلف را به نمایش می گذارد، از این رو جرم های مختلف یا اسپین مختلف را ترسیم می کند.
یک طریق نوسان موجب می شود که ریسمان به صورت الکترون جلوه گر شود و نوع دیگر به صورت فوتون ظاهر می شود. در اینجا حتی یک جلوه ی آن توضیح دهنده گراویتون است. گراویتون ذره ای است که نیروی گرانش را حمل می کند و این دلیل بسیار مهمی است که چرا نظریه ریسمانها تا این اندازه مورد توجه قرار می گیرد.
نکته اینجا است که ما می توانیم کنش دو گراویتون را در نظریه ریسمانها احساس کنیم و این چیزی است که نظریه میدان گرانشی توان آن را ندارد. در اینجا بی نهایتی وجود ندارد! بنابراین این نخستین موفقیت نظریه ریسمان بود که شامل گرانش کوانتومی می شد که شبیه نسبیت عام در فاصله های بزرگ می شود.
علاوه بر آن نظریه ریسمان ضرورتاً دارای چنان درجه آزادی است که بتواند سایر کنش ها را به خوبی توضیح دهد. از این رو امید بخش است که نظریه ریسمان قادر است چهار نیروی شناخته شده را یکسان سازی کند و به صورتی ساده در یک نظریه تحت عنوان " یک نظریه برای همه چیز" مطرح کند.
0 نظر:
ارسال یک نظر