స్ట్రింగ్ మరియు సూపర్ స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం. స్ట్రింగ్ థియరీ అంటే ఏమిటి

విశ్వం సెల్లో లాంటిదని మీరు ఎప్పుడైనా అనుకున్నారా? నిజమే - ఆమె రాలేదు. ఎందుకంటే విశ్వం సెల్లో లాంటిది కాదు. కానీ దానికి తీగలు లేవని కాదు. ఈరోజు స్ట్రింగ్ థియరీ గురించి మాట్లాడుకుందాం.

వాస్తవానికి, విశ్వం యొక్క తీగలు మనం ఊహించిన వాటితో సమానంగా ఉండవు. స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతంలో, అవి శక్తి యొక్క చాలా చిన్న వైబ్రేటింగ్ థ్రెడ్‌లు. ఈ థ్రెడ్‌లు చిన్న "రబ్బరు బ్యాండ్‌ల" లాగా ఉంటాయి, ఇవి అన్ని రకాలుగా మెలికలు తిరుగుతాయి, సాగదీయగలవు మరియు కుదించగలవు. అయినప్పటికీ, ఇవన్నీ విశ్వం యొక్క సింఫొనీని "ప్లే" చేయడం అసాధ్యం అని కాదు, ఎందుకంటే, స్ట్రింగ్ థియరిస్టుల ప్రకారం, ఉనికిలో ఉన్న ప్రతిదీ ఈ "థ్రెడ్లు" కలిగి ఉంటుంది.

భౌతిక వైరుధ్యం

19వ శతాబ్దపు ద్వితీయార్థంలో, భౌతిక శాస్త్రవేత్తలకు తమ శాస్త్రంలో గంభీరంగా ఏమీ కనుగొనబడలేదని అనిపించింది. క్లాసికల్ ఫిజిక్స్ దానిలో ఎటువంటి తీవ్రమైన సమస్యలు లేవని విశ్వసించింది మరియు ప్రపంచం యొక్క మొత్తం నిర్మాణం ఖచ్చితంగా నియంత్రించబడిన మరియు ఊహాజనిత యంత్రం వలె కనిపిస్తుంది. ఇబ్బంది, ఎప్పటిలాగే, అర్ధంలేని కారణంగా జరిగింది - సైన్స్ యొక్క స్పష్టమైన, అర్థమయ్యే ఆకాశంలో ఇప్పటికీ మిగిలి ఉన్న చిన్న “మేఘాలలో” ఒకటి. అవి, పూర్తిగా నల్లని శరీరం యొక్క రేడియేషన్ శక్తిని లెక్కించేటప్పుడు (ఏదైనా ఉష్ణోగ్రత వద్ద, తరంగదైర్ఘ్యంతో సంబంధం లేకుండా దానిపై రేడియేషన్ సంఘటనను పూర్తిగా గ్రహించే ఊహాజనిత శరీరం - NS).

ఏదైనా పూర్తిగా నల్లని శరీరం యొక్క మొత్తం రేడియేషన్ శక్తి అనంతంగా పెద్దదిగా ఉండాలని లెక్కలు చూపించాయి. అటువంటి స్పష్టమైన అసంబద్ధత నుండి బయటపడటానికి, జర్మన్ శాస్త్రవేత్త మాక్స్ ప్లాంక్ 1900లో కనిపించే కాంతి, X-కిరణాలు మరియు ఇతర విద్యుదయస్కాంత తరంగాలను కొన్ని వివిక్త శక్తి భాగాల ద్వారా మాత్రమే విడుదల చేయవచ్చని ప్రతిపాదించాడు, దానిని అతను క్వాంటా అని పిలిచాడు. వారి సహాయంతో, పూర్తిగా నల్ల శరీరం యొక్క నిర్దిష్ట సమస్యను పరిష్కరించడం సాధ్యమైంది. అయినప్పటికీ, నిర్ణయాత్మకత కోసం క్వాంటం పరికల్పన యొక్క పరిణామాలు ఇంకా గ్రహించబడలేదు. 1926 వరకు, మరొక జర్మన్ శాస్త్రవేత్త వెర్నర్ హైసెన్‌బర్గ్ ప్రసిద్ధ అనిశ్చితి సూత్రాన్ని రూపొందించారు.

దాని సారాంశం ఏమిటంటే, గతంలోని అన్ని ఆధిపత్య ప్రకటనలకు విరుద్ధంగా, భౌతిక చట్టాల ఆధారంగా భవిష్యత్తును అంచనా వేసే మన సామర్థ్యాన్ని ప్రకృతి పరిమితం చేస్తుంది. మేము సబ్‌టామిక్ కణాల భవిష్యత్తు మరియు వర్తమానం గురించి మాట్లాడుతున్నాము. మన చుట్టూ ఉన్న మాక్రోకోస్మ్‌లో ఏ విషయాలు ఎలా ఉంటాయో దానికి పూర్తి భిన్నంగా అవి ప్రవర్తిస్తున్నాయని తేలింది. సబ్‌టామిక్ స్థాయిలో, స్థలం యొక్క ఫాబ్రిక్ అసమానంగా మరియు అస్తవ్యస్తంగా మారుతుంది. చిన్న కణాల ప్రపంచం చాలా అల్లకల్లోలంగా మరియు అపారమయినది, అది ఇంగితజ్ఞానాన్ని ధిక్కరిస్తుంది. స్థలం మరియు సమయం చాలా వక్రీకృతమై మరియు ముడిపడి ఉన్నాయి, ఎడమ మరియు కుడి, పైకి క్రిందికి లేదా ముందు మరియు తరువాత కూడా సాధారణ భావనలు లేవు.

ఒక నిర్దిష్ట కణం ప్రస్తుతం అంతరిక్షంలో ఏ బిందువులో ఉంది మరియు దాని కోణీయ మొమెంటం ఏమిటో ఖచ్చితంగా చెప్పడానికి మార్గం లేదు. స్పేస్-టైమ్‌లోని అనేక ప్రాంతాలలో కణాన్ని కనుగొనే నిర్దిష్ట సంభావ్యత మాత్రమే ఉంది. సబ్‌టామిక్ స్థాయిలో ఉన్న కణాలు అంతరిక్షం అంతటా "స్మెయర్డ్" గా కనిపిస్తాయి. అంతే కాదు, కణాల యొక్క "స్థితి" కూడా నిర్వచించబడలేదు: కొన్ని సందర్భాల్లో అవి తరంగాల వలె ప్రవర్తిస్తాయి, మరికొన్నింటిలో అవి కణాల లక్షణాలను ప్రదర్శిస్తాయి. దీనినే భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు క్వాంటం మెకానిక్స్ యొక్క వేవ్-పార్టికల్ ద్వంద్వత్వం అని పిలుస్తారు.

ప్రపంచ నిర్మాణం యొక్క స్థాయిలు: 1. స్థూల స్థాయి - పదార్థం 2. పరమాణు స్థాయి 3. పరమాణు స్థాయి - ప్రోటాన్లు, న్యూట్రాన్లు మరియు ఎలక్ట్రాన్లు 4. సబ్‌టామిక్ స్థాయి - ఎలక్ట్రాన్ 5. సబ్‌టామిక్ స్థాయి - క్వార్క్‌లు 6. స్ట్రింగ్ స్థాయి

సాధారణ సాపేక్షత సిద్ధాంతంలో, వ్యతిరేక చట్టాలు ఉన్న రాష్ట్రంలో ఉన్నట్లుగా, పరిస్థితి ప్రాథమికంగా భిన్నంగా ఉంటుంది. స్పేస్ ట్రామ్పోలిన్ లాగా కనిపిస్తుంది - ద్రవ్యరాశి ఉన్న వస్తువులతో వంగి మరియు సాగదీయగల మృదువైన బట్ట. అవి స్పేస్-టైమ్‌లో వార్ప్‌లను సృష్టిస్తాయి-మనం గురుత్వాకర్షణగా అనుభవించేది. శ్రావ్యమైన, సరైన మరియు ఊహాజనిత సాపేక్షత సాధారణ సిద్ధాంతం "విపరీత పోకిరి" - క్వాంటం మెకానిక్స్‌తో కరగని సంఘర్షణలో ఉందని ప్రత్యేకంగా చెప్పనవసరం లేదు మరియు ఫలితంగా, స్థూల ప్రపంచం మైక్రోవరల్డ్‌తో "శాంతి" చేయదు. ఇక్కడే స్ట్రింగ్ థియరీ రెస్క్యూకి వస్తుంది.

2D విశ్వం. పాలిహెడ్రాన్ గ్రాఫ్ E8 థియరీ ఆఫ్ ఎవ్రీథింగ్

స్ట్రింగ్ థియరీ భౌతిక శాస్త్రవేత్తలందరి కలను కలిగి ఉంది, ఇది రెండు ప్రాథమిక విరుద్ధమైన సాధారణ సాపేక్షత మరియు క్వాంటం మెకానిక్స్‌ను ఏకీకృతం చేస్తుంది, ఇది గొప్ప "జిప్సీ మరియు ట్రాంప్" ఆల్బర్ట్ ఐన్‌స్టీన్‌ను అతని రోజుల చివరి వరకు వెంటాడింది.

గెలాక్సీల అద్భుతమైన నృత్యం నుండి సబ్‌టామిక్ కణాల క్రేజీ డ్యాన్స్ వరకు అన్నీ అంతిమంగా కేవలం ఒక ప్రాథమిక భౌతిక సూత్రం ద్వారా వివరించబడతాయని చాలా మంది శాస్త్రవేత్తలు నమ్ముతున్నారు. కొన్ని సొగసైన సూత్రంలో అన్ని రకాల శక్తి, కణాలు మరియు పరస్పర చర్యలను ఏకం చేసే ఒకే చట్టం కూడా కావచ్చు.

సాధారణ సాపేక్షత విశ్వంలోని అత్యంత ప్రసిద్ధ శక్తులలో ఒకదానిని వివరిస్తుంది - గురుత్వాకర్షణ. క్వాంటం మెకానిక్స్ మూడు ఇతర శక్తులను వివరిస్తుంది: బలమైన అణుశక్తి, ఇది పరమాణువులలో ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్‌లను ఒకదానితో ఒకటి అతుక్కొని, విద్యుదయస్కాంతత్వం మరియు రేడియోధార్మిక క్షయంలో పాల్గొనే బలహీన శక్తి. పరమాణువు యొక్క అయనీకరణం నుండి నక్షత్రం పుట్టిన వరకు విశ్వంలో ఏదైనా సంఘటన ఈ నాలుగు శక్తుల ద్వారా పదార్థం యొక్క పరస్పర చర్యల ద్వారా వివరించబడుతుంది.

అత్యంత సంక్లిష్టమైన గణితశాస్త్రం సహాయంతో, విద్యుదయస్కాంత మరియు బలహీనమైన సంకర్షణలు ఒక సాధారణ స్వభావాన్ని కలిగి ఉన్నాయని చూపించడం సాధ్యమైంది, వాటిని ఒకే ఎలక్ట్రోవీక్ పరస్పర చర్యగా కలపడం. తదనంతరం, వాటికి బలమైన అణు పరస్పర చర్య జోడించబడింది - కానీ గురుత్వాకర్షణ వాటిని ఏ విధంగానూ చేరదు. స్ట్రింగ్ థియరీ నాలుగు శక్తులను అనుసంధానించడానికి అత్యంత తీవ్రమైన అభ్యర్థులలో ఒకటి, అందువలన, విశ్వంలోని అన్ని దృగ్విషయాలను స్వీకరించడం - దీనిని "థియరీ ఆఫ్ ఎవ్రీథింగ్" అని కూడా పిలుస్తారు.

ప్రారంభంలో ఒక పురాణం ఉండేది

ఇప్పటి వరకు, భౌతిక శాస్త్రవేత్తలందరూ స్ట్రింగ్ థియరీతో సంతోషించలేదు. మరియు దాని ప్రదర్శన యొక్క తెల్లవారుజామున, ఇది వాస్తవికతకు చాలా దూరంగా ఉన్నట్లు అనిపించింది. ఆమె పుట్టుక ఒక పురాణం.

వాస్తవ వాదనలతో యూలర్ యొక్క బీటా ఫంక్షన్ యొక్క గ్రాఫ్

1960ల చివరలో, ఒక యువ ఇటాలియన్ సైద్ధాంతిక భౌతిక శాస్త్రవేత్త, గాబ్రియెల్ వెనిజియానో, బలమైన అణుశక్తిని వివరించగల సమీకరణాల కోసం శోధించాడు-అణువుల కేంద్రకాలను ఒకదానితో ఒకటి ఉంచి, ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్‌లను కలిపి ఉంచే అత్యంత శక్తివంతమైన "జిగురు". పురాణాల ప్రకారం, ఒక రోజు అతను అనుకోకుండా గణిత శాస్త్ర చరిత్రపై ఒక మురికి పుస్తకంపై పొరపాటు పడ్డాడు, అందులో అతను రెండు వందల సంవత్సరాల నాటి ఫంక్షన్‌ను మొదట స్విస్ గణిత శాస్త్రజ్ఞుడు లియోన్‌హార్డ్ ఆయిలర్ వ్రాసాడు. దీర్ఘకాలంగా గణిత సంబంధమైన ఉత్సుకత కంటే మరేమీ పరిగణించబడని ఆయిలర్ ఫంక్షన్ ఈ బలమైన పరస్పర చర్యను వివరించిందని వెనిజియానో కనుగొన్నప్పుడు అతని ఆశ్చర్యాన్ని ఊహించండి.

ఇది నిజంగా ఎలా ఉంది? ఫార్ములా బహుశా వెనిజియానో యొక్క అనేక సంవత్సరాల కృషి ఫలితంగా ఉండవచ్చు మరియు స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం యొక్క ఆవిష్కరణకు మొదటి అడుగు వేయడానికి అవకాశం మాత్రమే సహాయపడింది. బలమైన శక్తిని అద్భుతంగా వివరించిన ఆయిలర్ యొక్క పనితీరు కొత్త జీవితాన్ని పొందింది.

చివరికి, ఇది యువ అమెరికన్ సైద్ధాంతిక భౌతిక శాస్త్రవేత్త లియోనార్డ్ సస్కిండ్ దృష్టిని ఆకర్షించింది, అతను మొదటగా, అంతర్గత నిర్మాణం లేని మరియు కంపించగల కణాలను వివరించిన సూత్రాన్ని చూశాడు. ఈ కణాలు కేవలం పాయింట్ పార్టికల్స్‌గా ఉండలేని విధంగా ప్రవర్తించాయి. సస్కిండ్ అర్థం చేసుకున్నాడు - ఫార్ములా సాగే బ్యాండ్ లాంటి థ్రెడ్‌ను వివరిస్తుంది. ఆమె సాగదీయడం మరియు సంకోచించడమే కాకుండా, డోలనం మరియు మెలికలు కూడా చేయగలదు. తన ఆవిష్కరణను వివరించిన తర్వాత, సస్కిండ్ స్ట్రింగ్స్ యొక్క విప్లవాత్మక ఆలోచనను పరిచయం చేశాడు.

దురదృష్టవశాత్తు, అతని సహోద్యోగులలో అత్యధికులు ఈ సిద్ధాంతాన్ని చాలా కూల్‌గా అభినందించారు.

ప్రామాణిక మోడల్

ఆ సమయంలో, సాంప్రదాయిక శాస్త్రం కణాలను తీగలుగా కాకుండా పాయింట్లుగా సూచించింది. కొన్నేళ్లుగా, భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు సబ్‌టామిక్ కణాల ప్రవర్తనను అధిక వేగంతో ఢీకొట్టడం ద్వారా మరియు ఈ ఘర్షణల యొక్క పరిణామాలను అధ్యయనం చేయడం ద్వారా అధ్యయనం చేశారు. విశ్వం ఊహించిన దానికంటే చాలా గొప్పదని తేలింది. ఇది ప్రాథమిక కణాల యొక్క నిజమైన "జనాభా పేలుడు". ఫిజిక్స్ గ్రాడ్యుయేట్ విద్యార్థులు తాము కొత్త కణాన్ని కనుగొన్నామని కేకలు వేస్తూ కారిడార్‌ల గుండా పరిగెత్తారు - వాటిని సూచించడానికి తగినంత అక్షరాలు కూడా లేవు. కానీ, అయ్యో, కొత్త కణాల “ప్రసూతి ఆసుపత్రి” లో, శాస్త్రవేత్తలు ప్రశ్నకు సమాధానం కనుగొనలేకపోయారు - వాటిలో చాలా ఎందుకు ఉన్నాయి మరియు అవి ఎక్కడ నుండి వచ్చాయి?

ఇది అసాధారణమైన మరియు ఆశ్చర్యకరమైన అంచనా వేయడానికి భౌతిక శాస్త్రవేత్తలను ప్రేరేపించింది - ప్రకృతిలో పనిచేసే శక్తులను కణాల పరంగా కూడా వివరించవచ్చని వారు గ్రహించారు. అంటే, పదార్థం యొక్క కణాలు ఉన్నాయి మరియు పరస్పర చర్యలను కలిగి ఉన్న కణాలు ఉన్నాయి. ఉదాహరణకు, ఫోటాన్ కాంతి కణం. ఈ క్యారియర్ కణాలు ఎంత ఎక్కువగా ఉంటే - అదే ఫోటాన్‌లు మారే కణాల మార్పిడి - కాంతి ప్రకాశవంతంగా ఉంటుంది. వాహక కణాల యొక్క ఈ ప్రత్యేక మార్పిడి మనం శక్తిగా భావించే దానికంటే మరేమీ కాదని శాస్త్రవేత్తలు అంచనా వేశారు. ఇది ప్రయోగాల ద్వారా నిర్ధారించబడింది. శక్తులను ఏకం చేయాలనే ఐన్‌స్టీన్ కలకి భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు ఈ విధంగా చేరువయ్యారు.

విశ్వం ట్రిలియన్ల డిగ్రీల వేడిగా ఉన్న బిగ్ బ్యాంగ్ తర్వాత మనం వేగంగా ముందుకు సాగితే, విద్యుదయస్కాంతత్వం మరియు బలహీనమైన శక్తిని మోసే కణాలు వేరు చేయలేనివి మరియు ఎలక్ట్రోవీక్ ఫోర్స్ అని పిలువబడే ఒకే శక్తిగా మిళితం అవుతాయని శాస్త్రవేత్తలు భావిస్తున్నారు. మరియు మనం సమయానికి మరింత వెనక్కి వెళితే, ఎలక్ట్రోవీక్ ఇంటరాక్షన్ బలమైన దానితో కలిపి మొత్తం "సూపర్ ఫోర్స్"గా మారుతుంది.

ఇవన్నీ ఇప్పటికీ నిరూపించబడటానికి వేచి ఉన్నప్పటికీ, క్వాంటం మెకానిక్స్ అకస్మాత్తుగా నాలుగు శక్తులలో మూడు సబ్‌టామిక్ స్థాయిలో ఎలా సంకర్షణ చెందుతాయో వివరించింది. మరియు ఆమె దానిని అందంగా మరియు స్థిరంగా వివరించింది. పరస్పర చర్యల యొక్క ఈ పొందికైన చిత్రం చివరికి ప్రామాణిక నమూనాగా పిలువబడింది. కానీ, అయ్యో, ఈ పరిపూర్ణ సిద్ధాంతానికి ఒక పెద్ద సమస్య ఉంది - ఇది అత్యంత ప్రసిద్ధ స్థూల-స్థాయి శక్తిని కలిగి లేదు - గురుత్వాకర్షణ.

స్టాండర్డ్ మోడల్‌లోని వివిధ కణాల మధ్య పరస్పర చర్యలు
గ్రావిటన్

స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం కోసం, ఇంకా "వికసించే" సమయం లేదు, "శరదృతువు" వచ్చింది; ఉదాహరణకు, సిద్ధాంతం యొక్క లెక్కలు కణాల ఉనికిని అంచనా వేసింది, ఇది త్వరలో స్థాపించబడినట్లుగా, ఉనికిలో లేదు. ఇది టాచియోన్ అని పిలవబడేది - కాంతి కంటే వేగంగా శూన్యంలో కదిలే ఒక కణం. ఇతర విషయాలతోపాటు, సిద్ధాంతానికి 10 కొలతలు అవసరమని తేలింది. భౌతిక శాస్త్రవేత్తలకు ఇది చాలా గందరగోళంగా ఉండటంలో ఆశ్చర్యం లేదు, ఎందుకంటే ఇది మనం చూసే దానికంటే పెద్దది.

1973 నాటికి, కొంతమంది యువ భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు ఇప్పటికీ స్ట్రింగ్ థియరీ యొక్క రహస్యాలతో పోరాడుతున్నారు. వారిలో ఒకరు అమెరికన్ సైద్ధాంతిక భౌతిక శాస్త్రవేత్త జాన్ స్క్వార్ట్జ్. నాలుగు సంవత్సరాలు, స్క్వార్ట్జ్ వికృత సమీకరణాలను మచ్చిక చేసుకోవడానికి ప్రయత్నించాడు, కానీ ఫలించలేదు. ఇతర సమస్యలతో పాటు, ఈ సమీకరణాలలో ఒకటి ద్రవ్యరాశి లేని మరియు ప్రకృతిలో గమనించబడని మర్మమైన కణాన్ని వర్ణించడంలో కొనసాగింది.

శాస్త్రవేత్త అప్పటికే తన వినాశకరమైన వ్యాపారాన్ని విడిచిపెట్టాలని నిర్ణయించుకున్నాడు, ఆపై అది అతనికి అర్థమైంది - బహుశా స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం యొక్క సమీకరణాలు కూడా గురుత్వాకర్షణను వివరిస్తాయా? ఏది ఏమైనప్పటికీ, ఇది సిద్ధాంతం యొక్క ప్రధాన "హీరోల" పరిమాణాల పునర్విమర్శను సూచిస్తుంది - స్ట్రింగ్స్. తీగలను అణువు కంటే బిలియన్ల మరియు బిలియన్ల రెట్లు చిన్నవిగా భావించడం ద్వారా, "స్ట్రింగర్లు" సిద్ధాంతం యొక్క ప్రతికూలతను దాని ప్రయోజనంగా మార్చారు. జాన్ స్క్వార్ట్జ్ చాలా పట్టుదలతో వదిలించుకోవడానికి ప్రయత్నించిన మర్మమైన కణం ఇప్పుడు గురుత్వాకర్షణగా పనిచేసింది - ఇది చాలా కాలంగా కోరిన మరియు గురుత్వాకర్షణను క్వాంటం స్థాయికి బదిలీ చేయడానికి అనుమతిస్తుంది. స్టాండర్డ్ మోడల్‌లో లేని గురుత్వాకర్షణతో స్ట్రింగ్ థియరీ ఈ విధంగా పజిల్‌ను పూర్తి చేసింది. కానీ, అయ్యో, ఈ ఆవిష్కరణకు కూడా శాస్త్రీయ సంఘం ఏ విధంగానూ స్పందించలేదు. స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం మనుగడ అంచున ఉండిపోయింది. కానీ అది స్క్వార్ట్జ్‌ను ఆపలేదు. ఒక శాస్త్రవేత్త మాత్రమే అతని శోధనలో చేరాలని కోరుకున్నాడు, రహస్యమైన తీగల కోసం తన వృత్తిని పణంగా పెట్టడానికి సిద్ధంగా ఉన్నాడు - మైఖేల్ గ్రీన్.

సబ్‌టామిక్ గూడు బొమ్మలు

ప్రతిదీ ఉన్నప్పటికీ, 1980ల ప్రారంభంలో, స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం ఇప్పటికీ కరగని వైరుధ్యాలను కలిగి ఉంది, దీనిని సైన్స్‌లో అనామలీస్ అని పిలుస్తారు. స్క్వార్ట్జ్ మరియు గ్రీన్ వాటిని తొలగించడానికి సిద్ధమయ్యారు. మరియు వారి ప్రయత్నాలు ఫలించలేదు: శాస్త్రవేత్తలు సిద్ధాంతంలో కొన్ని వైరుధ్యాలను తొలగించగలిగారు. శాస్త్రీయ సమాజం యొక్క ప్రతిచర్య శాస్త్రీయ ప్రపంచాన్ని పేల్చివేసినప్పుడు, తమ సిద్ధాంతాన్ని విస్మరించారనే వాస్తవం ఇప్పటికే అలవాటుపడిన ఈ ఇద్దరి ఆశ్చర్యాన్ని ఊహించుకోండి. ఒక సంవత్సరం లోపే, స్ట్రింగ్ థియరిస్టుల సంఖ్య వందల మందికి పెరిగింది. అప్పుడే స్ట్రింగ్ థియరీకి థియరీ ఆఫ్ ఎవ్రీథింగ్ అనే బిరుదు లభించింది. కొత్త సిద్ధాంతం విశ్వంలోని అన్ని భాగాలను వివరించే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉన్నట్లు అనిపించింది. మరియు ఇవి భాగాలు.

ప్రతి అణువు, మనకు తెలిసినట్లుగా, ఇంకా చిన్న కణాలను కలిగి ఉంటుంది - ఎలక్ట్రాన్లు, ఇవి ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్లతో కూడిన కేంద్రకం చుట్టూ తిరుగుతాయి. ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్లు, క్రమంగా, చిన్న కణాలను కలిగి ఉంటాయి - క్వార్క్స్. అయితే ఇది క్వార్క్‌లతో ముగియదని స్ట్రింగ్ థియరీ చెబుతోంది. క్వార్క్‌లు తీగలను పోలి ఉండే చిన్న, మెలికలు తిరుగుతున్న శక్తి తంతువులతో తయారు చేయబడ్డాయి. ఈ తీగలు ప్రతి ఒక్కటి ఊహించలేనంత చిన్నవి.

సౌర వ్యవస్థ పరిమాణంలో పరమాణువును పెంచినట్లయితే, తీగ చెట్టు పరిమాణంలో ఉంటుంది. సెల్లో స్ట్రింగ్‌లోని వివిధ వైబ్రేషన్‌లు మనం వినేవాటిని సృష్టించినట్లే, వివిధ సంగీత స్వరాలు, స్ట్రింగ్ యొక్క కంపనం యొక్క వివిధ మార్గాలు (మోడ్‌లు) కణాలకు వాటి ప్రత్యేక లక్షణాలను ఇస్తాయి - ద్రవ్యరాశి, ఛార్జ్ మొదలైనవి. సాపేక్షంగా చెప్పాలంటే, మీ గోరు కొనలోని ప్రోటాన్‌లు ఇంకా కనుగొనబడని గ్రావిటాన్‌కు ఎలా భిన్నంగా ఉంటాయో మీకు తెలుసా? వాటిని రూపొందించే చిన్న తీగల సేకరణ మరియు ఆ స్ట్రింగ్‌లు వైబ్రేట్ అయ్యే విధానం ద్వారా మాత్రమే.

అయితే, ఇదంతా ఆశ్చర్యం కలిగించే విషయమే. ప్రాచీన గ్రీస్ కాలం నుండి, భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు ఈ ప్రపంచంలోని ప్రతిదీ బంతులు, చిన్న కణాలు వంటి వాటిని కలిగి ఉంటారనే వాస్తవాన్ని అలవాటు చేసుకున్నారు. అందువల్ల, క్వాంటం మెకానిక్స్ నుండి అనుసరించే ఈ బంతుల యొక్క అశాస్త్రీయ ప్రవర్తనకు అలవాటు పడటానికి సమయం లేకపోవడంతో, వారు నమూనాను పూర్తిగా విడిచిపెట్టి, కొన్ని రకాల స్పఘెట్టి స్క్రాప్‌లతో పనిచేయమని అడుగుతారు.

ఐదవ డైమెన్షన్

చాలా మంది శాస్త్రవేత్తలు స్ట్రింగ్ థియరీని గణితం యొక్క విజయంగా పేర్కొన్నప్పటికీ, కొన్ని సమస్యలు ఇప్పటికీ అలాగే ఉన్నాయి - ముఖ్యంగా, సమీప భవిష్యత్తులో దీనిని ప్రయోగాత్మకంగా పరీక్షించే అవకాశం లేకపోవడం. ప్రపంచంలోని ఏ ఒక్క పరికరం కూడా తీగలను "చూసే" సామర్థ్యం కలిగి ఉండదు, ఉనికిలో లేదు లేదా భవిష్యత్తులో కనిపించదు. అందువల్ల, కొంతమంది శాస్త్రవేత్తలు, మార్గం ద్వారా, ప్రశ్న కూడా అడుగుతారు: స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం భౌతిక శాస్త్రం లేదా తత్వశాస్త్రం యొక్క సిద్ధాంతమా? .. నిజమే, "మీ స్వంత కళ్ళతో" తీగలను చూడటం అస్సలు అవసరం లేదు. స్ట్రింగ్ థియరీని రుజువు చేయడానికి, దానికి బదులుగా మరొకటి అవసరం-ఏది సైన్స్ ఫిక్షన్ లాగా అనిపిస్తుంది-అంతరిక్ష స్థలం యొక్క ఉనికిని నిర్ధారించడం.

ఇది దేని గురించి? మనమందరం స్థలం మరియు ఒక సమయం యొక్క మూడు కోణాలకు అలవాటు పడ్డాము. కానీ స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం ఇతర-అదనపు-పరిమాణాల ఉనికిని అంచనా వేస్తుంది. కానీ క్రమంలో ప్రారంభిద్దాం.

వాస్తవానికి, ఇతర పరిమాణాల ఉనికి యొక్క ఆలోచన దాదాపు వంద సంవత్సరాల క్రితం ఉద్భవించింది. ఇది 1919లో అప్పటికి తెలియని జర్మన్ గణిత శాస్త్రజ్ఞుడు థియోడర్ కలుజాకు గుర్తుకు వచ్చింది. మన విశ్వంలో మనకు కనిపించని మరో కోణానికి అవకాశం ఉందని ఆయన సూచించారు. ఆల్బర్ట్ ఐన్స్టీన్ ఈ ఆలోచన గురించి తెలుసుకున్నాడు మరియు మొదట అతను దానిని నిజంగా ఇష్టపడ్డాడు. అయితే, తరువాత, అతను దాని కచ్చితత్వాన్ని అనుమానించాడు మరియు రెండు సంవత్సరాల పాటు కలుజా ప్రచురణను ఆలస్యం చేశాడు. అయితే, చివరికి, వ్యాసం ప్రచురించబడింది మరియు అదనపు పరిమాణం భౌతిక శాస్త్రం యొక్క మేధావికి ఒక రకమైన అభిరుచిగా మారింది.

మీకు తెలిసినట్లుగా, ఐన్‌స్టీన్ గురుత్వాకర్షణ అనేది స్థల-సమయ పరిమాణాల వైకల్యం కంటే మరేమీ కాదని చూపించాడు. విద్యుదయస్కాంతత్వం కూడా అలలు కావచ్చని కలుజా సూచించారు. మనం ఎందుకు చూడకూడదు? కలుజా ఈ ప్రశ్నకు సమాధానాన్ని కనుగొన్నారు - విద్యుదయస్కాంతత్వం యొక్క అలలు అదనపు, దాచిన పరిమాణంలో ఉండవచ్చు. అయితే అది ఎక్కడ ఉంది?

ఈ ప్రశ్నకు సమాధానాన్ని స్వీడిష్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త ఆస్కార్ క్లైన్ అందించారు, కలుజా యొక్క ఐదవ పరిమాణం ఒకే అణువు పరిమాణం కంటే బిలియన్ల రెట్లు బలంగా ముడుచుకున్నదని, అందుకే మనం దానిని చూడలేమని సూచించాడు. మన చుట్టూ ఉన్న ఈ చిన్న పరిమాణం యొక్క ఆలోచన స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం యొక్క గుండె వద్ద ఉంది.

అదనపు వక్రీకృత పరిమాణాల యొక్క ప్రతిపాదిత రూపాలలో ఒకటి. ఈ ప్రతి రూపాల లోపల, ఒక స్ట్రింగ్ కంపిస్తుంది మరియు కదులుతుంది - విశ్వం యొక్క ప్రధాన భాగం. ప్రతి రూపం ఆరు డైమెన్షనల్ - ఆరు అదనపు పరిమాణాల సంఖ్య ప్రకారం

పది కొలతలు

కానీ వాస్తవానికి, స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం యొక్క సమీకరణాలకు ఒకటి కూడా అవసరం లేదు, కానీ ఆరు అదనపు కొలతలు (మొత్తంగా, మనకు తెలిసిన నాలుగుతో, వాటిలో సరిగ్గా 10 ఉన్నాయి). అవన్నీ చాలా వక్రీకృత మరియు వక్ర సంక్లిష్ట ఆకారాన్ని కలిగి ఉంటాయి. మరియు ప్రతిదీ ఊహించలేనంత చిన్నది.

ఈ చిన్న కొలతలు మన పెద్ద ప్రపంచాన్ని ఎలా ప్రభావితం చేయగలవు? స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం ప్రకారం, ఇది నిర్ణయాత్మకమైనది: దాని కోసం, ఆకారం ప్రతిదీ నిర్ణయిస్తుంది. మీరు శాక్సోఫోన్‌లో వేర్వేరు కీలను నొక్కినప్పుడు, మీరు వేర్వేరు శబ్దాలను పొందుతారు. ఇది జరుగుతుంది ఎందుకంటే మీరు నిర్దిష్ట కీని లేదా కీల కలయికను నొక్కినప్పుడు, మీరు గాలి ప్రసరించే సంగీత వాయిద్యంలోని స్థలం ఆకారాన్ని మారుస్తారు. దీనికి ధన్యవాదాలు, వివిధ శబ్దాలు పుట్టాయి.

స్ట్రింగ్ థియరీ స్పేస్ యొక్క అదనపు వక్ర మరియు వక్రీకృత కొలతలు తమను తాము ఇదే విధంగా వ్యక్తపరుస్తాయని సూచిస్తున్నాయి. ఈ అదనపు కొలతలు యొక్క ఆకారాలు సంక్లిష్టమైనవి మరియు వైవిధ్యమైనవి, మరియు ప్రతి ఒక్కటి వాటి ఆకారాల కారణంగా అటువంటి కొలతలలో ఉన్న స్ట్రింగ్ విభిన్నంగా కంపించేలా చేస్తుంది. అన్నింటికంటే, ఉదాహరణకు, ఒక తీగ జగ్ లోపల మరియు మరొకటి వంగిన పోస్ట్ హార్న్ లోపల కంపిస్తుంది అని మనం ఊహిస్తే, ఇవి పూర్తిగా భిన్నమైన కంపనాలుగా ఉంటాయి. అయినప్పటికీ, మీరు స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతాన్ని విశ్వసిస్తే, వాస్తవానికి అదనపు కొలతలు యొక్క రూపాలు జగ్ కంటే చాలా క్లిష్టంగా కనిపిస్తాయి.

ప్రపంచం ఎలా పనిచేస్తుంది

ఈ రోజు సైన్స్ విశ్వం యొక్క ప్రాథమిక స్థిరాంకాలు అయిన సంఖ్యల సమితిని తెలుసు. మన చుట్టూ ఉన్న ప్రతిదాని యొక్క లక్షణాలను మరియు లక్షణాలను నిర్ణయించే వారు. అటువంటి స్థిరాంకాలలో, ఉదాహరణకు, ఎలక్ట్రాన్ యొక్క ఛార్జ్, గురుత్వాకర్షణ స్థిరాంకం, శూన్యంలో కాంతి వేగం... మరియు మనం ఈ సంఖ్యలను చాలా తక్కువ సార్లు కూడా మార్చినట్లయితే, పరిణామాలు విపత్తుగా ఉంటాయి. మేము విద్యుదయస్కాంత పరస్పర చర్య యొక్క బలాన్ని పెంచామని అనుకుందాం. ఏం జరిగింది? అయాన్లు ఒకదానికొకటి బలంగా తిప్పికొట్టడం ప్రారంభించడాన్ని మనం అకస్మాత్తుగా కనుగొనవచ్చు మరియు నక్షత్రాలను ప్రకాశింపజేసేలా మరియు వేడిని విడుదల చేసే న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ అకస్మాత్తుగా విఫలమవుతుంది. నక్షత్రాలన్నీ బయటకు వెళ్తాయి.

కానీ దాని అదనపు కొలతలు కలిగిన స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతానికి దానితో సంబంధం ఏమిటి? వాస్తవం ఏమిటంటే, దాని ప్రకారం, ఇది ప్రాథమిక స్థిరాంకాల యొక్క ఖచ్చితమైన విలువను నిర్ణయించే అదనపు కొలతలు. కొన్ని రకాల కొలతలు ఒక స్ట్రింగ్‌ని ఒక నిర్దిష్ట మార్గంలో కంపించేలా చేస్తాయి మరియు మనం ఫోటాన్‌గా చూసేదాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తాయి. ఇతర రూపాల్లో, తీగలు విభిన్నంగా కంపించి ఎలక్ట్రాన్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. నిజమే, దేవుడు “చిన్న విషయాలలో” ఉన్నాడు - ఈ ప్రపంచంలోని అన్ని ప్రాథమిక స్థిరాంకాలను నిర్ణయించే ఈ చిన్న రూపాలే.

సూపర్ స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం

1980ల మధ్యలో, స్ట్రింగ్ థియరీ గొప్ప మరియు క్రమమైన రూపాన్ని సంతరించుకుంది, కానీ స్మారక చిహ్నం లోపల గందరగోళం ఏర్పడింది. కేవలం కొన్ని సంవత్సరాలలో, స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం యొక్క ఐదు వెర్షన్లు వెలువడ్డాయి. మరియు వాటిలో ప్రతి ఒక్కటి తీగలు మరియు అదనపు కొలతలు (మొత్తం ఐదు వెర్షన్లు సూపర్ స్ట్రింగ్స్ యొక్క సాధారణ సిద్ధాంతంలో మిళితం చేయబడ్డాయి - NS) పై నిర్మించబడినప్పటికీ, ఈ సంస్కరణలు వివరాలలో గణనీయంగా వేరు చేయబడ్డాయి.

కాబట్టి, కొన్ని సంస్కరణల్లో తీగలు ఓపెన్ చివరలను కలిగి ఉంటాయి, మరికొన్నింటిలో అవి రింగులను పోలి ఉంటాయి. మరియు కొన్ని సంస్కరణల్లో, సిద్ధాంతానికి 10 కాదు, 26 కొలతలు అవసరం. వైరుధ్యం ఏమిటంటే, ఈ రోజు మొత్తం ఐదు సంస్కరణలను సమానంగా నిజం అని పిలుస్తారు. అయితే మన విశ్వాన్ని ఏది నిజంగా వివరిస్తుంది? ఇది స్ట్రింగ్ థియరీ యొక్క మరొక రహస్యం. అందుకే చాలా మంది భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు మళ్లీ "వెర్రి" సిద్ధాంతాన్ని వదులుకున్నారు.

కానీ స్ట్రింగ్స్ యొక్క ప్రధాన సమస్య, ఇప్పటికే చెప్పినట్లుగా, ప్రయోగాత్మకంగా వారి ఉనికిని నిరూపించడం అసంభవం (కనీసం ఇప్పటికైనా).

అయినప్పటికీ, కొంతమంది శాస్త్రవేత్తలు, తదుపరి తరం యాక్సిలరేటర్‌లు చాలా తక్కువగా ఉన్నాయని, అయితే అదనపు కొలతల పరికల్పనను పరీక్షించడానికి ఇప్పటికీ అవకాశం ఉందని అంటున్నారు. మెజారిటీ, వాస్తవానికి, ఇది సాధ్యమైతే, అయ్యో, ఇది చాలా త్వరగా జరగదు - కనీసం దశాబ్దాలలో, గరిష్టంగా - వంద సంవత్సరాలలో కూడా.

స్ట్రింగ్ థియరీ యొక్క వివిధ సంస్కరణలు ఇప్పుడు ప్రతిదాని స్వభావాన్ని వివరించే సమగ్రమైన, సార్వత్రిక సిద్ధాంతం యొక్క శీర్షిక కోసం ప్రముఖ పోటీదారులుగా పరిగణించబడుతున్నాయి. మరియు ఇది ఎలిమెంటరీ పార్టికల్స్ మరియు కాస్మోలజీ సిద్ధాంతంలో పాల్గొన్న సైద్ధాంతిక భౌతిక శాస్త్రవేత్తల యొక్క ఒక రకమైన హోలీ గ్రెయిల్. సార్వత్రిక సిద్ధాంతం (ఉన్న ప్రతిదాని యొక్క సిద్ధాంతం కూడా) పరస్పర చర్యల స్వభావం మరియు విశ్వం నిర్మించబడిన పదార్థం యొక్క ప్రాథమిక అంశాల లక్షణాల గురించి మానవ జ్ఞానం యొక్క మొత్తం శరీరాన్ని మిళితం చేసే కొన్ని సమీకరణాలను మాత్రమే కలిగి ఉంటుంది.

నేడు, స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం సూపర్‌సిమెట్రీ భావనతో మిళితం చేయబడింది, దీని ఫలితంగా సూపర్‌స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం పుట్టుకొచ్చింది మరియు నేడు ఇది నాలుగు ప్రాథమిక పరస్పర చర్యల (ప్రకృతిలో పనిచేసే శక్తులు) యొక్క సిద్ధాంతాన్ని ఏకీకృతం చేయడంలో గరిష్టంగా సాధించబడింది. సూపర్‌సిమెట్రీ సిద్ధాంతం ఇప్పటికే ఒక ప్రియోరి ఆధునిక భావన ఆధారంగా నిర్మించబడింది, దీని ప్రకారం ఏదైనా రిమోట్ (ఫీల్డ్) పరస్పర చర్య పరస్పర కణాల మధ్య సంబంధిత రకమైన పరస్పర వాహక కణాల మార్పిడి కారణంగా ఉంటుంది (ప్రామాణిక నమూనా చూడండి). స్పష్టత కోసం, పరస్పర కణాలను విశ్వం యొక్క "ఇటుకలు"గా పరిగణించవచ్చు మరియు క్యారియర్ కణాలను సిమెంట్‌గా పరిగణించవచ్చు.

స్ట్రింగ్ థియరీ అనేది గణిత భౌతికశాస్త్రం యొక్క ఒక శాఖ, ఇది భౌతిక శాస్త్రంలోని చాలా శాఖల వలె పాయింట్ కణాల యొక్క డైనమిక్స్‌ను అధ్యయనం చేస్తుంది, కానీ ఒక డైమెన్షనల్ విస్తరించిన వస్తువులు, అనగా. తీగలను
ప్రామాణిక నమూనాలో, క్వార్క్‌లు బిల్డింగ్ బ్లాక్‌లుగా పనిచేస్తాయి మరియు ఈ క్వార్క్‌లు ఒకదానితో ఒకటి మార్పిడి చేసుకునే గేజ్ బోసాన్‌లు పరస్పర వాహకాలుగా పనిచేస్తాయి. సూపర్‌సిమెట్రీ సిద్ధాంతం మరింత ముందుకు వెళ్లి క్వార్క్‌లు మరియు లెప్టాన్‌లు ప్రాథమికమైనవి కాదని పేర్కొంది: అవన్నీ కూడా భారీ మరియు ప్రయోగాత్మకంగా కనుగొనబడని పదార్థం యొక్క నిర్మాణాలను (బిల్డింగ్ బ్లాక్‌లు) కలిగి ఉంటాయి, ఇవి సూపర్-ఎనర్జీ కణాల యొక్క మరింత బలమైన "సిమెంట్" ద్వారా కలిసి ఉంటాయి. హాడ్రాన్లు మరియు బోసాన్‌లతో కూడిన క్వార్క్‌ల కంటే పరస్పర చర్యల వాహకాలు.

సహజంగానే, సూపర్‌సిమెట్రీ సిద్ధాంతం యొక్క అంచనాలు ఏవీ ఇంకా ప్రయోగశాల పరిస్థితులలో పరీక్షించబడలేదు, అయినప్పటికీ, భౌతిక ప్రపంచంలోని ఊహాత్మక దాచిన భాగాలకు ఇప్పటికే పేర్లు ఉన్నాయి - ఉదాహరణకు, ఎలక్ట్రాన్ (ఎలక్ట్రాన్ యొక్క సూపర్‌సిమెట్రిక్ భాగస్వామి), స్క్వార్క్ మొదలైనవి. అయితే, ఈ కణాల ఉనికి నిస్సందేహంగా అంచనా వేయబడింది.

అయితే, ఈ సిద్ధాంతాలు అందించే విశ్వం యొక్క చిత్రాన్ని దృశ్యమానం చేయడం చాలా సులభం. దాదాపు 10E–35 మీ స్కేల్‌పై, అంటే, మూడు బౌండ్ క్వార్క్‌లను కలిగి ఉన్న ఒకే ప్రోటాన్ యొక్క వ్యాసం కంటే 20 ఆర్డర్‌ల పరిమాణం తక్కువగా ఉంటుంది, పదార్థం యొక్క నిర్మాణం ప్రాథమిక కణాల స్థాయిలో కూడా మనం ఉపయోగించిన దానికి భిన్నంగా ఉంటుంది. . అటువంటి చిన్న దూరాల వద్ద (మరియు అది ఊహించలేనంత ఎక్కువ పరస్పర చర్యల వద్ద) పదార్థం సంగీత వాయిద్యాల తీగలలో ఉత్సాహంగా ఉన్నటువంటి ఫీల్డ్ స్టాండింగ్ తరంగాల శ్రేణిగా మారుతుంది. గిటార్ స్ట్రింగ్ లాగా, అటువంటి స్ట్రింగ్‌లో, ఫండమెంటల్ టోన్‌తో పాటు, అనేక ఓవర్‌టోన్‌లు లేదా హార్మోనిక్స్ ఉత్తేజితమవుతాయి. ప్రతి హార్మోనిక్ దాని స్వంత శక్తి స్థితిని కలిగి ఉంటుంది. సాపేక్షత సూత్రం ప్రకారం (సాపేక్షత సిద్ధాంతం చూడండి), శక్తి మరియు ద్రవ్యరాశి సమానంగా ఉంటాయి, అంటే స్ట్రింగ్ యొక్క హార్మోనిక్ వేవ్ వైబ్రేషన్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ ఎక్కువ, దాని శక్తి ఎక్కువ మరియు గమనించిన కణం యొక్క అధిక ద్రవ్యరాశి.

అయినప్పటికీ, గిటార్ స్ట్రింగ్‌లో నిలబడి ఉన్న తరంగాన్ని దృశ్యమానం చేయడం చాలా సులభం అయితే, సూపర్ స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం ద్వారా ప్రతిపాదించబడిన స్టాండింగ్ వేవ్‌లను దృశ్యమానం చేయడం కష్టం - వాస్తవం ఏమిటంటే సూపర్ స్ట్రింగ్‌ల కంపనాలు 11 కొలతలు ఉన్న ప్రదేశంలో సంభవిస్తాయి. మేము నాలుగు-డైమెన్షనల్ స్పేస్‌కు అలవాటు పడ్డాము, ఇందులో మూడు ప్రాదేశిక మరియు ఒక తాత్కాలిక కొలతలు (ఎడమ-కుడి, పైకి క్రిందికి, ముందుకు-వెనుకకు, గత-భవిష్యత్తు) ఉంటాయి. సూపర్ స్ట్రింగ్ స్థలంలో, విషయాలు చాలా క్లిష్టంగా ఉంటాయి (బాక్స్ చూడండి). సైద్ధాంతిక భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు "అదనపు" ప్రాదేశిక పరిమాణాల యొక్క జారే సమస్యను "దాచబడినవి" (లేదా, శాస్త్రీయ పరంగా, "కాంపాక్టిఫైడ్") అని వాదించడం ద్వారా సాధారణ శక్తుల వద్ద గమనించబడవు.

ఇటీవల, స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం బహుమితీయ పొరల సిద్ధాంతం రూపంలో మరింత అభివృద్ధి చేయబడింది - ముఖ్యంగా, ఇవి ఒకే తీగలు, కానీ ఫ్లాట్. దాని రచయితలలో ఒకరు సాధారణంగా చమత్కరించినట్లుగా, నూడుల్స్ వెర్మిసెల్లికి భిన్నంగా ఉండే విధంగా పొరలు స్ట్రింగ్‌ల నుండి భిన్నంగా ఉంటాయి.

ఇది, బహుశా, కారణం లేకుండా, నేడు అన్ని శక్తి పరస్పర చర్యల యొక్క గొప్ప ఏకీకరణ యొక్క సార్వత్రిక సిద్ధాంతంగా చెప్పుకునే సిద్ధాంతాలలో ఒకదాని గురించి క్లుప్తంగా చెప్పవచ్చు. అయ్యో, ఈ సిద్ధాంతం పాపం లేకుండా లేదు. అన్నింటిలో మొదటిది, కఠినమైన అంతర్గత అనురూప్యంలోకి తీసుకురావడానికి గణిత ఉపకరణం యొక్క అసమర్థత కారణంగా ఇది ఇంకా కఠినమైన గణిత రూపానికి తీసుకురాబడలేదు. ఈ సిద్ధాంతం పుట్టి 20 సంవత్సరాలు గడిచాయి మరియు దానిలోని కొన్ని అంశాలు మరియు సంస్కరణలను ఇతరులతో ఎవరూ స్థిరంగా సమన్వయం చేయలేకపోయారు. ఇంకా అసహ్యకరమైన విషయం ఏమిటంటే, స్ట్రింగ్ థియరీని (మరియు ముఖ్యంగా సూపర్ స్ట్రింగ్స్) ప్రతిపాదించే సిద్ధాంతకర్తలు ఎవరూ ఇంకా ఈ సిద్ధాంతాలను ప్రయోగశాలలో పరీక్షించగలిగే ఒక ప్రయోగాన్ని ప్రతిపాదించలేదు. అయ్యో, వారు దీన్ని చేసే వరకు, వారి పని అంతా సహజ శాస్త్రం యొక్క ప్రధాన స్రవంతి వెలుపల రహస్య జ్ఞానాన్ని గ్రహించడంలో ఫాంటసీ మరియు వ్యాయామాల యొక్క వింత గేమ్‌గా మిగిలిపోతుందని నేను భయపడుతున్నాను.

బ్లాక్ హోల్స్ యొక్క లక్షణాలను అధ్యయనం చేయడం

1996లో, స్ట్రింగ్ థియరిస్ట్‌లు ఆండ్రూ స్ట్రోమింగర్ మరియు కుమ్రున్ వాఫా "ది మైక్రోస్కోపిక్ నేచర్ ఆఫ్ బెకెన్‌స్టెయిన్ మరియు హాకింగ్ ఎంట్రోపీ"ని ప్రచురించడానికి సుస్కిండ్ మరియు సేన్ చేసిన మునుపటి ఫలితాలపై నిర్మించారు. ఈ పనిలో, స్ట్రింగ్ థియరీని ఉపయోగించి స్ట్రింగ్ థియరీని ఉపయోగించారు, నిర్దిష్ట తరగతి బ్లాక్ హోల్స్‌లోని మైక్రోస్కోపిక్ భాగాలను కనుగొనగలిగారు మరియు ఈ భాగాల ఎంట్రోపీ కంట్రిబ్యూషన్‌లను ఖచ్చితంగా లెక్కించారు. ఈ పని 1980లు మరియు 1990ల ప్రారంభంలో ఉపయోగించిన పెర్ టర్బేషన్ థియరీకి మించిన కొత్త పద్ధతిపై ఆధారపడింది. పని యొక్క ఫలితం ఇరవై సంవత్సరాల కంటే ముందు చేసిన బెకెన్‌స్టెయిన్ మరియు హాకింగ్ యొక్క అంచనాలతో సరిగ్గా ఏకీభవించింది.

స్ట్రోమింగర్ మరియు వఫా నిర్మాణాత్మక విధానంతో బ్లాక్ హోల్ నిర్మాణం యొక్క వాస్తవ ప్రక్రియలను వ్యతిరేకించారు. రెండవ సూపర్ స్ట్రింగ్ విప్లవం సమయంలో కనుగొనబడిన బ్రేన్‌ల యొక్క ఖచ్చితమైన సెట్‌ను ఒక యంత్రాంగానికి శ్రమతో సమీకరించడం ద్వారా వాటిని నిర్మించవచ్చని చూపిస్తూ, బ్లాక్ హోల్ ఏర్పడే దృక్కోణాన్ని వారు మార్చారు.

బ్లాక్ హోల్ యొక్క మైక్రోస్కోపిక్ నిర్మాణంపై అన్ని నియంత్రణలు చేతిలో ఉండటంతో, స్ట్రోమింగర్ మరియు వఫా బ్లాక్ హోల్ యొక్క మైక్రోస్కోపిక్ భాగాల ప్రస్తారణల సంఖ్యను లెక్కించగలిగారు, ఇవి ద్రవ్యరాశి మరియు ఛార్జ్ వంటి మొత్తం పరిశీలించదగిన లక్షణాలను మార్చకుండా ఉంటాయి. వారు ఫలిత సంఖ్యను కాల రంధ్రం యొక్క ఈవెంట్ హోరిజోన్ యొక్క వైశాల్యంతో పోల్చారు - బెకెన్‌స్టెయిన్ మరియు హాకింగ్ అంచనా వేసిన ఎంట్రోపీ - మరియు ఖచ్చితమైన ఒప్పందాన్ని కనుగొన్నారు. కనీసం విపరీతమైన కాల రంధ్రాల తరగతికి, స్ట్రోమింగర్ మరియు వఫా సూక్ష్మ భాగాలను విశ్లేషించడానికి మరియు సంబంధిత ఎంట్రోపీని ఖచ్చితంగా లెక్కించడానికి స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం యొక్క అనువర్తనాన్ని కనుగొనగలిగారు. పావు శతాబ్దం పాటు భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు ఎదుర్కొన్న సమస్య పరిష్కరించబడింది.

చాలా మంది సిద్ధాంతకర్తలకు, ఈ ఆవిష్కరణ స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతానికి మద్దతుగా ముఖ్యమైన మరియు నమ్మదగిన వాదన. స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం యొక్క అభివృద్ధి ఇప్పటికీ ప్రయోగాత్మక ఫలితాలతో ప్రత్యక్ష మరియు ఖచ్చితమైన పోలిక కోసం చాలా ముడిగా ఉంది, ఉదాహరణకు, క్వార్క్ లేదా ఎలక్ట్రాన్ యొక్క ద్రవ్యరాశి యొక్క కొలతలతో. ఏది ఏమైనప్పటికీ, స్ట్రింగ్ థియరీ, బ్లాక్ హోల్స్ యొక్క దీర్ఘ-కనుగొన్న ఆస్తికి మొదటి ప్రాథమిక వివరణను అందిస్తుంది, ఇది వివరించడానికి అసంభవం అనేక సంవత్సరాలుగా సాంప్రదాయ సిద్ధాంతాలతో పనిచేస్తున్న భౌతిక శాస్త్రవేత్తల పరిశోధనను నిలిపివేసింది. ఫిజిక్స్‌లో నోబెల్ గ్రహీత మరియు 1980లలో స్ట్రింగ్ థియరీకి గట్టి ప్రత్యర్థి అయిన షెల్డన్ గ్లాషో కూడా 1997లో ఒక ఇంటర్వ్యూలో "స్ట్రింగ్ థియరిస్టులు బ్లాక్ హోల్స్ గురించి మాట్లాడినప్పుడు, వారు దాదాపుగా గమనించదగ్గ దృగ్విషయాల గురించి మాట్లాడుతున్నారు, అది ఆకట్టుకుంటుంది" అని ఒప్పుకున్నాడు.

స్ట్రింగ్ కాస్మోలజీ

స్ట్రింగ్ థియరీ ప్రామాణిక కాస్మోలాజికల్ మోడల్‌ను సవరించడానికి మూడు ప్రధాన మార్గాలు ఉన్నాయి. మొదట, ఆధునిక పరిశోధన యొక్క స్ఫూర్తితో, ఇది పరిస్థితిని మరింతగా స్పష్టం చేస్తోంది, ఇది విశ్వం కనీస ఆమోదయోగ్యమైన పరిమాణాన్ని కలిగి ఉండాలనే స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం నుండి అనుసరిస్తుంది. ఈ ముగింపు బిగ్ బ్యాంగ్ సమయంలో వెంటనే విశ్వం యొక్క నిర్మాణం యొక్క అవగాహనను మారుస్తుంది, దీని కోసం ప్రామాణిక నమూనా విశ్వం యొక్క సున్నా పరిమాణాన్ని ఇస్తుంది. రెండవది, T-ద్వంద్వత అనే భావన, అంటే, స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతంలో చిన్న మరియు పెద్ద రేడియాల ద్వంద్వత్వం (కనీస పరిమాణం ఉనికితో దాని దగ్గరి సంబంధంలో), విశ్వోద్భవ శాస్త్రంలో కూడా ముఖ్యమైనది. మూడవదిగా, స్ట్రింగ్ థియరీలో స్పేస్-టైమ్ డైమెన్షన్‌ల సంఖ్య నాలుగు కంటే ఎక్కువ, కాబట్టి కాస్మోలజీ ఈ అన్ని కొలతల పరిణామాన్ని వివరించాలి.

బ్రాండెన్‌బర్గ్ మరియు వఫా మోడల్

1980ల చివరలో. రాబర్ట్ బ్రాండెన్‌బెర్గర్ మరియు కుమ్రున్ వఫా విశ్వోద్భవ శాస్త్రం యొక్క ప్రామాణిక నమూనా యొక్క చిక్కులను స్ట్రింగ్ థియరీ ఎలా మారుస్తుందో అర్థం చేసుకోవడానికి మొదటి ముఖ్యమైన దశలను తీసుకున్నారు. వారు రెండు ముఖ్యమైన నిర్ణయాలకు వచ్చారు. మొదట, మనం బిగ్ బ్యాంగ్‌కి తిరిగి వెళ్లినప్పుడు, అన్ని దిశలలోని విశ్వం యొక్క పరిమాణం ప్లాంక్ పొడవుకు సమానం అయ్యే వరకు ఉష్ణోగ్రత పెరుగుతూనే ఉంటుంది. ఈ సమయంలో ఉష్ణోగ్రత గరిష్ట స్థాయికి చేరుకుంటుంది మరియు తగ్గడం ప్రారంభమవుతుంది. సహజమైన స్థాయిలో, ఈ దృగ్విషయానికి కారణాన్ని అర్థం చేసుకోవడం కష్టం కాదు. విశ్వం యొక్క అన్ని ప్రాదేశిక కొలతలు చక్రీయమని సరళత కోసం (బ్రాండెన్‌బెర్గర్ మరియు వాఫాను అనుసరించి) ఊహిద్దాం. మనం కాలక్రమేణా వెనుకకు వెళుతున్నప్పుడు, ప్రతి వృత్తం యొక్క వ్యాసార్థం తగ్గిపోతుంది మరియు విశ్వం యొక్క ఉష్ణోగ్రత పెరుగుతుంది. స్ట్రింగ్ థియరీ నుండి, ప్లాంక్ పొడవుకు ముందుగా రేడియేలను సంకోచించడం భౌతికంగా రేడియాలను ప్లాంక్ పొడవుకు తగ్గించడానికి సమానమని, ఆ తర్వాత వాటి పెరుగుదలకు సమానమని మనకు తెలుసు. విశ్వం యొక్క విస్తరణ సమయంలో ఉష్ణోగ్రత పడిపోతుంది కాబట్టి, ప్లాంక్ పొడవు కంటే చిన్న పరిమాణాలకు విశ్వాన్ని కుదించడానికి విఫల ప్రయత్నాలు ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలను నిలిపివేస్తాయి మరియు దాని మరింత తగ్గుదలకు దారితీస్తాయి.

ఫలితంగా, బ్రాండెన్‌బెర్గర్ మరియు వఫా ఈ క్రింది కాస్మోలాజికల్ చిత్రాన్ని చేరుకున్నారు: ముందుగా, స్ట్రింగ్ థియరీలోని అన్ని ప్రాదేశిక కొలతలు ప్లాంక్ పొడవు యొక్క క్రమంలో కనిష్ట పరిమాణానికి గట్టిగా మడవబడతాయి. ఉష్ణోగ్రత మరియు శక్తి ఎక్కువగా ఉంటాయి, కానీ అనంతం కాదు: స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతంలో సున్నా-పరిమాణ ప్రారంభ స్థానం యొక్క వైరుధ్యాలు పరిష్కరించబడతాయి. విశ్వం యొక్క ఉనికి యొక్క ప్రారంభ క్షణంలో, స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం యొక్క అన్ని ప్రాదేశిక కొలతలు పూర్తిగా సమానంగా ఉంటాయి మరియు పూర్తిగా సుష్టంగా ఉంటాయి: అవన్నీ ప్లాంక్ కొలతలు యొక్క బహుమితీయ ముద్దగా ముడుచుకున్నాయి. ఇంకా, బ్రాండెన్‌బెర్గర్ మరియు వఫా ప్రకారం, ప్లాంక్ సమయంలో ప్లాంక్ సమయంలో మూడు ప్రాదేశిక కొలతలు తదుపరి విస్తరణ కోసం ఎంపిక చేయబడినప్పుడు, మిగిలినవి వాటి అసలు ప్లాంక్ పరిమాణాన్ని నిలుపుకున్నప్పుడు, విశ్వం సమరూపత తగ్గింపు యొక్క మొదటి దశ గుండా వెళుతుంది. ఈ మూడు కోణాలు ద్రవ్యోల్బణ విశ్వోద్భవ శాస్త్రంలో కొలతలతో గుర్తించబడతాయి మరియు పరిణామ ప్రక్రియ ద్వారా, ఇప్పుడు గమనించిన రూపాన్ని తీసుకుంటాయి.

వెనిజియానో మరియు గ్యాస్పెరిని మోడల్

బ్రాండెన్‌బెర్గర్ మరియు వఫా యొక్క పని నుండి, భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు స్ట్రింగ్ కాస్మోలజీని అర్థం చేసుకోవడంలో నిరంతర పురోగతిని సాధిస్తున్నారు. ఈ పరిశోధనకు నాయకత్వం వహించిన వారిలో ట్యూరిన్ విశ్వవిద్యాలయానికి చెందిన గాబ్రియేల్ వెనెజియానో మరియు అతని సహోద్యోగి మౌరిజియో గాస్పెరిని ఉన్నారు. ఈ శాస్త్రవేత్తలు స్ట్రింగ్ కాస్మోలజీ యొక్క వారి స్వంత సంస్కరణను అందించారు, ఇది కొన్ని ప్రదేశాలలో పైన వివరించిన దృష్టాంతాన్ని పోలి ఉంటుంది, కానీ ఇతర ప్రదేశాలలో దాని నుండి ప్రాథమికంగా భిన్నంగా ఉంటుంది. బ్రాండెన్‌బెర్గర్ మరియు వాఫా లాగా, ప్రామాణిక మరియు ద్రవ్యోల్బణ నమూనాలలో ఉత్పన్నమయ్యే అనంతమైన ఉష్ణోగ్రత మరియు శక్తి సాంద్రతను తోసిపుచ్చడానికి, వారు స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతంలో కనీస పొడవు ఉనికిపై ఆధారపడి ఉన్నారు. అయితే, ఈ ఆస్తి కారణంగా, విశ్వం ప్లాంక్ కొలతల ముద్ద నుండి పుట్టిందని నిర్ధారించే బదులు, సున్నా బిందువు అని పిలువబడే క్షణం కంటే చాలా కాలం ముందు ఉద్భవించిన చరిత్రపూర్వ విశ్వం ఉందని మరియు దీనికి జన్మనిచ్చిందని గ్యాస్పెరిని మరియు వెనిజియానో సూచించారు. ప్లాంక్ కొలతలు యొక్క కాస్మిక్ "పిండం".

ఈ దృష్టాంతంలో మరియు బిగ్ బ్యాంగ్ మోడల్‌లో విశ్వం యొక్క ప్రారంభ స్థితి చాలా భిన్నంగా ఉంటుంది. గ్యాస్పెరిని మరియు వెనిజియానో ప్రకారం, విశ్వం వేడిగా మరియు గట్టిగా వక్రీకృత కొలతల బంతి కాదు, కానీ చల్లగా మరియు అనంతమైన పరిధిని కలిగి ఉంది. అప్పుడు, స్ట్రింగ్ థియరీ యొక్క సమీకరణాల నుండి క్రింది విధంగా, అస్థిరత విశ్వాన్ని ఆక్రమించింది మరియు దాని పాయింట్లన్నీ గుత్ ప్రకారం ద్రవ్యోల్బణం యుగంలో వలె వేగంగా వైపులా చెదరగొట్టడం ప్రారంభించాయి.

గ్యాస్పెరిని మరియు వెనిజియానో దీని కారణంగా, స్థలం ఎక్కువగా వక్రంగా మారిందని మరియు ఫలితంగా ఉష్ణోగ్రత మరియు శక్తి సాంద్రతలో పదునైన జంప్ ఉందని చూపించారు. కొంచెం సమయం గడిచిపోయింది, మరియు ఈ అంతులేని విస్తరణల లోపల మిల్లీమీటర్ కొలతలు గల త్రిమితీయ ప్రాంతం వేడి మరియు దట్టమైన ప్రదేశంగా మార్చబడింది, ఇది గుత్ ప్రకారం ద్రవ్యోల్బణ విస్తరణ సమయంలో ఏర్పడిన ప్రదేశం వలె ఉంటుంది. అప్పుడు ప్రతిదీ బిగ్ బ్యాంగ్ విశ్వోద్భవ శాస్త్రం యొక్క ప్రామాణిక దృశ్యం ప్రకారం జరిగింది మరియు విస్తరిస్తున్న ప్రదేశం పరిశీలించదగిన విశ్వంగా మారింది.

బిగ్ బ్యాంగ్-పూర్వ యుగం దాని స్వంత ద్రవ్యోల్బణ విస్తరణకు లోనవుతున్నందున, హోరిజోన్ పారడాక్స్‌కు గుత్ యొక్క పరిష్కారం స్వయంచాలకంగా ఈ విశ్వోద్భవ దృష్టాంతంలో నిర్మించబడింది. వెనిజియానో చెప్పినట్లుగా (1998 ఇంటర్వ్యూలో), "స్ట్రింగ్ థియరీ మాకు వెండి పళ్ళెంలో ద్రవ్యోల్బణ విశ్వోద్భవ శాస్త్రం యొక్క సంస్కరణను అందజేస్తుంది."

స్ట్రింగ్ కాస్మోలజీ అధ్యయనం త్వరగా చురుకైన మరియు ఉత్పాదక పరిశోధన యొక్క ప్రాంతంగా మారుతోంది. ఉదాహరణకు, బిగ్ బ్యాంగ్‌కు ముందు పరిణామం యొక్క దృశ్యం ఒకటి కంటే ఎక్కువసార్లు తీవ్ర చర్చకు దారితీసింది మరియు భవిష్యత్ కాస్మోలాజికల్ సూత్రీకరణలో దాని స్థానం స్పష్టంగా లేదు. అయితే, రెండవ సూపర్ స్ట్రింగ్ విప్లవం సమయంలో కనుగొనబడిన ఫలితాలపై భౌతిక శాస్త్రవేత్తల అవగాహనపై ఈ కాస్మోలాజికల్ సూత్రీకరణ దృఢంగా ఆధారపడి ఉంటుందనడంలో సందేహం లేదు. ఉదాహరణకు, బహుమితీయ పొరల ఉనికి యొక్క కాస్మోలాజికల్ పరిణామాలు ఇప్పటికీ అస్పష్టంగా ఉన్నాయి. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, పూర్తి చేసిన M- సిద్ధాంతం యొక్క విశ్లేషణ ఫలితంగా విశ్వం యొక్క ఉనికి యొక్క మొదటి క్షణాల ఆలోచన ఎలా మారుతుంది? ఈ అంశంపై తీవ్ర పరిశోధనలు జరుగుతున్నాయి.

ఇది ఇప్పటికే నాలుగో అంశం. వాలంటీర్‌లు ఏ అంశాలను కవర్ చేయాలనే కోరికను వ్యక్తం చేశారో లేదా ఎవరైనా ఇప్పుడే జాబితా నుండి ఒక అంశాన్ని ఎంచుకున్నారని మర్చిపోవద్దని కూడా కోరతారు. సోషల్ నెట్‌వర్క్‌లలో మళ్లీ పోస్ట్ చేయడం మరియు ప్రచారం చేయడం నా బాధ్యత. ఇప్పుడు మా అంశం: “స్ట్రింగ్ థియరీ”

మన కాలపు అత్యంత ప్రజాదరణ పొందిన శాస్త్రీయ సిద్ధాంతం, స్ట్రింగ్ థియరీ, ఇంగితజ్ఞానం మనకు చెప్పే దానికంటే చాలా ఎక్కువ కోణాల ఉనికిని సూచిస్తుందని మీరు బహుశా విన్నారు.

సైద్ధాంతిక భౌతిక శాస్త్రవేత్తలకు అతిపెద్ద సమస్య ఏమిటంటే, అన్ని ప్రాథమిక పరస్పర చర్యలను (గురుత్వాకర్షణ, విద్యుదయస్కాంత, బలహీనమైన మరియు బలమైన) ఒకే సిద్ధాంతంగా ఎలా కలపాలి. సూపర్ స్ట్రింగ్ థియరీ అంతా థియరీ అని పేర్కొంది.

కానీ ఈ సిద్ధాంతం పని చేయడానికి అవసరమైన అత్యంత అనుకూలమైన సంఖ్యల సంఖ్య పది (వాటిలో తొమ్మిది ప్రాదేశికమైనవి మరియు ఒకటి తాత్కాలికమైనవి) అని తేలింది! ఎక్కువ లేదా తక్కువ కొలతలు ఉంటే, గణిత సమీకరణాలు అహేతుక ఫలితాలను ఇస్తాయి, అవి అనంతం - ఏకత్వం.

సూపర్ స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం యొక్క అభివృద్ధిలో తదుపరి దశ - M- సిద్ధాంతం - ఇప్పటికే పదకొండు కొలతలు లెక్కించబడ్డాయి. మరియు దాని యొక్క మరొక సంస్కరణ - F-సిద్ధాంతం - మొత్తం పన్నెండు. మరియు ఇది అస్సలు సంక్లిష్టత కాదు. M-సిద్ధాంతం 11-డైమెన్షనల్ స్పేస్‌ను వివరించే దానికంటే F-సిద్ధాంతం 12-డైమెన్షనల్ స్పేస్‌ను సరళమైన సమీకరణాలతో వివరిస్తుంది.

వాస్తవానికి, సైద్ధాంతిక భౌతిక శాస్త్రం ఏమీ కోసం సైద్ధాంతికంగా పిలువబడదు. ఆమె సాధించిన విజయాలన్నీ కాగితంపై మాత్రమే ఉన్నాయి. కాబట్టి, మనం త్రిమితీయ ప్రదేశంలో మాత్రమే ఎందుకు కదలగలమో వివరించడానికి, శాస్త్రవేత్తలు దురదృష్టకర మిగిలిన కొలతలు క్వాంటం స్థాయిలో కాంపాక్ట్ గోళాలుగా ఎలా కుదించబడాలి అనే దాని గురించి మాట్లాడటం ప్రారంభించారు. ఖచ్చితంగా చెప్పాలంటే, గోళాలలోకి కాదు, కలాబి-యౌ ఖాళీలలోకి. ఇవి త్రిమితీయ బొమ్మలు, వాటి లోపల దాని స్వంత పరిమాణంతో వారి స్వంత ప్రపంచం ఉంది. అటువంటి మానిఫోల్డ్ యొక్క రెండు-డైమెన్షనల్ ప్రొజెక్షన్ ఇలా కనిపిస్తుంది:

470 మిలియన్లకు పైగా ఇటువంటి గణాంకాలు తెలుసు. వాటిలో ఏది మన వాస్తవికతకు అనుగుణంగా ఉంటుందో ప్రస్తుతం లెక్కించబడుతోంది. సైద్ధాంతిక భౌతిక శాస్త్రవేత్త కావడం అంత సులభం కాదు.

అవును, ఇది కొంచెం వింతగా అనిపిస్తుంది. కానీ క్వాంటం ప్రపంచం మనం గ్రహించిన దాని నుండి ఎందుకు భిన్నంగా ఉందో ఇది ఖచ్చితంగా వివరిస్తుంది.

చరిత్రలోకి కొంచెం వెనక్కి వెళ్దాం

1968లో, ఒక యువ సైద్ధాంతిక భౌతిక శాస్త్రవేత్త, గాబ్రియెల్ వెనిజియానో, బలమైన అణుశక్తి యొక్క అనేక ప్రయోగాత్మకంగా గమనించిన లక్షణాలను పరిశీలించారు. స్విట్జర్లాండ్‌లోని జెనీవాలోని యూరోపియన్ యాక్సిలరేటర్ లాబొరేటరీ అయిన CERNలో అప్పుడు పని చేస్తున్న వెనిజియానో, ఈ సమస్యపై చాలా సంవత్సరాలు పనిచేశాడు, ఒక రోజు అతనికి అద్భుతమైన అంతర్దృష్టి వచ్చింది. దాదాపు రెండు వందల సంవత్సరాల క్రితం ప్రసిద్ధ స్విస్ గణిత శాస్త్రజ్ఞుడు లియోన్‌హార్డ్ ఆయిలర్ పూర్తిగా గణిత ప్రయోజనాల కోసం కనిపెట్టిన ఒక అన్యదేశ గణిత సూత్రం - ఆయులర్ బీటా ఫంక్షన్ అని పిలవబడేది - అతను చాలా ఆశ్చర్యానికి గురిచేసేటటువంటి ఒక అన్యదేశ గణిత ఫార్ములా అన్నింటిని ఒకే ఊపులో వివరించగలదని గ్రహించాడు. బలమైన అణు పరస్పర చర్యలో పాల్గొన్న కణాల లక్షణాలు. వెనిజియానో గుర్తించిన ఆస్తి బలమైన పరస్పర చర్య యొక్క అనేక లక్షణాల యొక్క శక్తివంతమైన గణిత వివరణను అందించింది; ఇది బీటా ఫంక్షన్ మరియు దాని వివిధ సాధారణీకరణలు ప్రపంచవ్యాప్తంగా కణ ఘర్షణల అధ్యయనం నుండి సేకరించబడిన విస్తారమైన డేటాను వివరించడానికి ఉపయోగించబడే పనిలో గందరగోళాన్ని రేకెత్తించింది. అయితే, ఒక కోణంలో, వెనిజియానో యొక్క పరిశీలన అసంపూర్ణంగా ఉంది. దాని అర్థం లేదా అర్థం అర్థం చేసుకోని విద్యార్థి ఉపయోగించే రొట్ ఫార్ములా వలె, ఆయిలర్ యొక్క బీటా ఫంక్షన్ పని చేసింది, కానీ ఎందుకో ఎవరికీ అర్థం కాలేదు. ఇది వివరణ అవసరమయ్యే ఫార్ములా.

గాబ్రియేల్ వెనిజియానో

1970లో చికాగో విశ్వవిద్యాలయానికి చెందిన యోచిరో నంబు, నీల్స్ బోర్ ఇన్‌స్టిట్యూట్‌కు చెందిన హోల్గర్ నీల్సన్ మరియు స్టాన్‌ఫోర్డ్ విశ్వవిద్యాలయానికి చెందిన లియోనార్డ్ సస్కిండ్ ఆయిలర్ సూత్రం వెనుక ఉన్న భౌతిక అర్థాన్ని కనుగొనగలిగారు. ఈ భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు ప్రాథమిక కణాలు చిన్న, కంపించే ఒక-డైమెన్షనల్ స్ట్రింగ్‌ల ద్వారా సూచించబడినప్పుడు, ఈ కణాల యొక్క బలమైన పరస్పర చర్య ఖచ్చితంగా ఆయిలర్ ఫంక్షన్ ద్వారా వివరించబడుతుంది. స్ట్రింగ్ విభాగాలు తగినంత చిన్నవిగా ఉంటే, ఈ పరిశోధకులు వాదించారు, అవి ఇప్పటికీ పాయింట్ కణాల వలె కనిపిస్తాయి మరియు అందువల్ల ప్రయోగాత్మక పరిశీలనలకు విరుద్ధంగా ఉండవు. ఈ సిద్ధాంతం సరళమైనది మరియు సహజంగా ఆకర్షణీయంగా ఉన్నప్పటికీ, బలమైన శక్తి యొక్క స్ట్రింగ్ వివరణ త్వరలో లోపభూయిష్టంగా చూపబడింది. 1970ల ప్రారంభంలో. అధిక-శక్తి భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు సబ్‌టామిక్ ప్రపంచంలోకి లోతుగా పరిశీలించగలిగారు మరియు అనేక స్ట్రింగ్-ఆధారిత మోడల్ అంచనాలు పరిశీలన ఫలితాలతో ప్రత్యక్ష వైరుధ్యంలో ఉన్నాయని చూపించారు. అదే సమయంలో, క్వాంటం ఫీల్డ్ థియరీ-క్వాంటం క్రోమోడైనమిక్స్ యొక్క సమాంతర అభివృద్ధి ఉంది, ఇది కణాల పాయింట్ మోడల్‌ను ఉపయోగించింది. బలమైన పరస్పర చర్యను వివరించడంలో ఈ సిద్ధాంతం యొక్క విజయం స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతాన్ని విడిచిపెట్టడానికి దారితీసింది.
చాలా మంది కణ భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు స్ట్రింగ్ థియరీని ఎప్పటికీ చెత్తబుట్టలో ఉంచారని విశ్వసించారు, అయితే అనేకమంది పరిశోధకులు దానికి నమ్మకంగా ఉన్నారు. ఉదాహరణకు, స్క్వార్ట్జ్, "స్ట్రింగ్ థియరీ యొక్క గణిత నిర్మాణం చాలా అందంగా ఉంది మరియు చాలా అద్భుతమైన లక్షణాలను కలిగి ఉంది, అది ఖచ్చితంగా లోతైనదాన్ని సూచించాలి" 2 ). స్ట్రింగ్ థియరీతో భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు ఎదుర్కొన్న సమస్యలలో ఒకటి, ఇది చాలా ఎక్కువ ఎంపికను అందించినట్లు అనిపించింది, ఇది గందరగోళంగా ఉంది. ఈ సిద్ధాంతంలో వైబ్రేటింగ్ స్ట్రింగ్‌ల యొక్క కొన్ని కాన్ఫిగరేషన్‌లు గ్లూవాన్‌ల లక్షణాలను పోలి ఉండే లక్షణాలను కలిగి ఉన్నాయి, ఇది నిజంగా బలమైన పరస్పర చర్య యొక్క సిద్ధాంతంగా పరిగణించడానికి కారణం. అయినప్పటికీ, దీనికి అదనంగా, ఇది బలమైన పరస్పర చర్య యొక్క ప్రయోగాత్మక వ్యక్తీకరణలతో ఎటువంటి సంబంధం లేని అదనపు ఇంటరాక్షన్ క్యారియర్ కణాలను కలిగి ఉంది. 1974లో, ఫ్రాన్స్ యొక్క ఎకోల్ టెక్నిక్ సుపీరియర్‌కు చెందిన స్క్వార్ట్జ్ మరియు జోయెల్ షెర్క్ ఈ స్పష్టమైన ప్రతికూలతను ప్రయోజనంగా మార్చే ఒక బోల్డ్ ప్రతిపాదన చేశారు. క్యారియర్ కణాలను గుర్తుకు తెచ్చే స్ట్రింగ్‌ల యొక్క వింత వైబ్రేషన్ మోడ్‌లను అధ్యయనం చేసిన తర్వాత, ఈ లక్షణాలు గురుత్వాకర్షణ పరస్పర చర్య యొక్క ఊహాజనిత కణ వాహక - గ్రావిటాన్ యొక్క ఊహాజనిత లక్షణాలతో ఆశ్చర్యకరంగా సమానంగా ఉన్నాయని వారు గ్రహించారు. గురుత్వాకర్షణ పరస్పర చర్య యొక్క ఈ "మైనస్క్యూల్ పార్టికల్స్" ఇంకా కనుగొనబడనప్పటికీ, సిద్ధాంతకర్తలు ఈ కణాలకు ఉండవలసిన కొన్ని ప్రాథమిక లక్షణాలను నమ్మకంగా అంచనా వేయగలరు. షెర్క్ మరియు స్క్వార్ట్జ్ ఈ లక్షణాలు కొన్ని వైబ్రేషన్ మోడ్‌ల కోసం ఖచ్చితంగా గ్రహించబడుతున్నాయని కనుగొన్నారు. దీని ఆధారంగా, భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు దాని పరిధిని అతిగా తగ్గించినందున స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం యొక్క మొదటి ఆగమనం విఫలమైందని వారు సూచించారు. షెర్క్ మరియు స్క్వార్ట్జ్ స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం కేవలం బలమైన శక్తి యొక్క సిద్ధాంతం కాదని, ఇది క్వాంటం సిద్ధాంతం, ఇతర విషయాలతోపాటు, గురుత్వాకర్షణను కలిగి ఉంటుందని ప్రకటించారు).

భౌతిక శాస్త్ర సంఘం ఈ సూచనకు గొప్ప రిజర్వ్‌తో ప్రతిస్పందించింది. వాస్తవానికి, స్క్వార్ట్జ్ జ్ఞాపకాల ప్రకారం, “మా పనిని అందరూ విస్మరించారు” 4). గురుత్వాకర్షణ మరియు క్వాంటం మెకానిక్‌లను కలపడానికి అనేక విఫల ప్రయత్నాలతో పురోగతి యొక్క మార్గాలు ఇప్పటికే పూర్తిగా చిందరవందరగా ఉన్నాయి. స్ట్రింగ్ థియరీ బలమైన శక్తిని వివరించడానికి దాని ప్రారంభ ప్రయత్నంలో విఫలమైంది మరియు మరింత గొప్ప లక్ష్యాలను సాధించడానికి దానిని ఉపయోగించేందుకు ప్రయత్నించడం చాలా మందికి అర్థరహితంగా అనిపించింది. తదుపరి, 1970ల చివరలో మరియు 1980ల ప్రారంభంలో మరింత వివరణాత్మక అధ్యయనాలు. స్ట్రింగ్ థియరీ మరియు క్వాంటం మెకానిక్స్ చిన్నవిగా ఉన్నప్పటికీ వాటి స్వంత వైరుధ్యాలను కలిగి ఉన్నాయని చూపించారు. గురుత్వాకర్షణ శక్తి మైక్రోస్కోపిక్ స్థాయిలో విశ్వం యొక్క వర్ణనలో దానిని ఏకీకృతం చేసే ప్రయత్నాన్ని మళ్లీ నిరోధించగలిగినట్లు అనిపించింది.
అది 1984 వరకు ఉంది. చాలా మంది భౌతిక శాస్త్రవేత్తలచే పెద్దగా విస్మరించబడిన లేదా తిరస్కరించబడిన ఒక దశాబ్దానికి పైగా తీవ్ర పరిశోధనలను సంగ్రహించిన ఒక ల్యాండ్‌మార్క్ పేపర్‌లో, గ్రీన్ మరియు స్క్వార్ట్జ్ స్ట్రింగ్ థియరీని ప్రభావితం చేసిన క్వాంటం సిద్ధాంతంతో చిన్న అస్థిరతను అనుమతించవచ్చని నిర్ధారించారు. అంతేకాకుండా, ఫలిత సిద్ధాంతం మొత్తం నాలుగు రకాల బలాలు మరియు అన్ని రకాల పదార్థాలను కవర్ చేసేంత విస్తృతంగా ఉందని వారు చూపించారు. విశ్వం యొక్క లోతైన పునాదులపై శతాబ్దాల సుదీర్ఘ దాడిలో చివరి సైద్ధాంతిక యుద్ధంగా అనిపించిన దాడిలో పాల్గొనడానికి వందలాది కణ భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు తమ ప్రాజెక్టులపై పనిని నిలిపివేసినందున, ఈ ఫలితం యొక్క పదం భౌతిక శాస్త్ర సంఘం అంతటా వ్యాపించింది.
గ్రీన్ మరియు స్క్వార్ట్జ్ యొక్క విజయం చివరికి మొదటి-సంవత్సరం గ్రాడ్యుయేట్ విద్యార్థులకు కూడా చేరుకుంది, మరియు మునుపటి చీకటి భౌతిక శాస్త్ర చరిత్రలో ఒక మలుపులో పాల్గొనడం యొక్క ఉత్తేజకరమైన భావనతో భర్తీ చేయబడింది. స్ట్రింగ్ థియరీని అర్థం చేసుకోవడానికి అవసరమైన సైద్ధాంతిక భౌతిక శాస్త్రం మరియు అబ్‌స్ట్రాక్ట్ మ్యాథమెటిక్స్ యొక్క భారీ టోమ్‌ల గురించి మనలో చాలా మంది అర్థరాత్రి వరకు మేల్కొని ఉంటారు.

మీరు శాస్త్రవేత్తలను విశ్వసిస్తే, మనం మరియు మన చుట్టూ ఉన్న ప్రతిదీ అటువంటి రహస్యమైన మడతపెట్టిన సూక్ష్మ-వస్తువుల అనంతమైన సంఖ్యను కలిగి ఉంటుంది.
1984 నుండి 1986 వరకు కాలం ఇప్పుడు "సూపర్ స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతంలో మొదటి విప్లవం"గా పిలువబడుతుంది. ఈ కాలంలో, ప్రపంచవ్యాప్తంగా ఉన్న భౌతిక శాస్త్రవేత్తలచే స్ట్రింగ్ థియరీపై వెయ్యికి పైగా పేపర్లు వ్రాయబడ్డాయి. దశాబ్దాల శ్రమతో కూడిన పరిశోధనల ద్వారా కనుగొనబడిన ప్రామాణిక నమూనా యొక్క అనేక లక్షణాలు స్ట్రింగ్ థియరీ యొక్క అద్భుతమైన వ్యవస్థ నుండి సహజంగా ప్రవహిస్తున్నాయని ఈ రచనలు నిశ్చయంగా నిరూపించాయి. మైఖేల్ గ్రీన్ పేర్కొన్నట్లుగా, “మీరు స్ట్రింగ్ థియరీని పరిచయం చేసిన క్షణం మరియు గత శతాబ్దపు భౌతిక శాస్త్రంలో దాదాపు అన్ని ప్రధాన పురోగతులు అటువంటి సరళమైన ప్రారంభ స్థానం నుండి ప్రవహించాయని మరియు అలాంటి చక్కదనంతో ప్రవహించాయని గ్రహించిన క్షణం, అద్భుతమైన శక్తిని స్పష్టంగా ప్రదర్శిస్తుంది. ఈ సిద్ధాంతం." 5 అంతేకాకుండా, ఈ లక్షణాలలో చాలా వరకు, మనం క్రింద చూడబోతున్నట్లుగా, స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం ప్రామాణిక నమూనా కంటే చాలా పూర్తి మరియు సంతృప్తికరమైన వివరణను అందిస్తుంది. ఈ విజయాలు స్ట్రింగ్ థియరీ దాని వాగ్దానాలను బట్వాడా చేయగలదని మరియు అంతిమ ఏకీకృత సిద్ధాంతంగా మారగలదని చాలా మంది భౌతిక శాస్త్రవేత్తలను ఒప్పించాయి.

త్రిమితీయ కలాబి-యౌ మానిఫోల్డ్ యొక్క రెండు-డైమెన్షనల్ ప్రొజెక్షన్. ఈ ప్రొజెక్షన్ అదనపు కొలతలు ఎంత క్లిష్టంగా ఉన్నాయో ఒక ఆలోచనను ఇస్తుంది.

అయితే, ఈ మార్గంలో, స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతంపై పనిచేస్తున్న భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు మళ్లీ మళ్లీ తీవ్రమైన అడ్డంకులను ఎదుర్కొన్నారు. సైద్ధాంతిక భౌతిక శాస్త్రంలో, మనం తరచుగా అర్థం చేసుకోవడానికి చాలా క్లిష్టంగా లేదా పరిష్కరించడానికి కష్టంగా ఉండే సమీకరణాలను ఎదుర్కోవలసి ఉంటుంది. సాధారణంగా అటువంటి పరిస్థితిలో, భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు వదులుకోరు మరియు ఈ సమీకరణాలకు సుమారుగా పరిష్కారాన్ని పొందేందుకు ప్రయత్నిస్తారు. స్ట్రింగ్ థియరీలో పరిస్థితి చాలా క్లిష్టంగా ఉంటుంది. సమీకరణాల యొక్క ఉత్పన్నం కూడా చాలా క్లిష్టంగా మారింది, ఇప్పటివరకు వాటి యొక్క ఉజ్జాయింపు రూపం మాత్రమే పొందబడింది. అందువల్ల, స్ట్రింగ్ థియరీలో పనిచేస్తున్న భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు ఉజ్జాయింపు సమీకరణాలకు సుమారుగా పరిష్కారాల కోసం వెతకాల్సిన పరిస్థితిని ఎదుర్కొంటారు. మొదటి సూపర్ స్ట్రింగ్ విప్లవం సమయంలో అనేక సంవత్సరాల అద్భుతమైన పురోగతి సాధించిన తరువాత, భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు ఉపయోగించిన ఉజ్జాయింపు సమీకరణాలు అనేక ముఖ్యమైన ప్రశ్నలకు సరిగ్గా సమాధానం ఇవ్వలేకపోయాయి, తద్వారా పరిశోధన యొక్క తదుపరి అభివృద్ధికి ఆటంకం కలిగింది. ఈ ఉజ్జాయింపు పద్ధతులను దాటి వెళ్ళడానికి ఖచ్చితమైన ఆలోచనలు లేకుండా, స్ట్రింగ్ థియరీ రంగంలో పనిచేస్తున్న చాలా మంది భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు పెరుగుతున్న నిరాశను అనుభవించారు మరియు వారి మునుపటి పరిశోధనకు తిరిగి వచ్చారు. మిగిలి ఉన్న వారికి, 1980ల చివరలో మరియు 1990ల ప్రారంభంలో. ఒక పరీక్షా కాలం.

స్ట్రింగ్ థియరీ యొక్క అందం మరియు సంభావ్య శక్తి పరిశోధకులకు సురక్షితమైన ఒక బంగారు నిధి వలె భద్రంగా బంధించబడింది, చిన్న పీఫోల్ ద్వారా మాత్రమే కనిపిస్తుంది, కానీ ఈ నిద్రాణమైన శక్తులను వదులుకునే కీ ఎవరి వద్ద లేదు. "పొడి" యొక్క సుదీర్ఘ కాలం ముఖ్యమైన ఆవిష్కరణల ద్వారా కాలానుగుణంగా అంతరాయం కలిగింది, అయితే ఇప్పటికే తెలిసిన ఉజ్జాయింపు పరిష్కారాలకు మించి కొత్త పద్ధతులు అవసరమని అందరికీ స్పష్టమైంది.

1995లో యూనివర్శిటీ ఆఫ్ సదరన్ కాలిఫోర్నియాలో స్ట్రింగ్ థియరీ కాన్ఫరెన్స్‌లో ఎడ్వర్డ్ విట్టెన్ ఇచ్చిన ఉత్కంఠభరితమైన ప్రసంగంతో ప్రతిష్టంభన ముగిసింది-ఈ ప్రసంగం ప్రపంచంలోని ప్రముఖ భౌతిక శాస్త్రవేత్తలతో నిండిన గదిని ఆశ్చర్యపరిచింది. దానిలో, అతను తదుపరి దశ పరిశోధన కోసం ఒక ప్రణాళికను ఆవిష్కరించాడు, తద్వారా "సూపర్‌స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతంలో రెండవ విప్లవానికి" నాంది పలికాడు. స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతకర్తలు ఇప్పుడు వారు ఎదుర్కొనే అడ్డంకులను అధిగమించడానికి హామీ ఇచ్చే కొత్త పద్ధతులపై శక్తివంతంగా పని చేస్తున్నారు.

TS యొక్క విస్తృత ప్రజాదరణ కోసం, మానవత్వం కొలంబియా విశ్వవిద్యాలయం ప్రొఫెసర్ బ్రియాన్ గ్రీన్‌కు స్మారక చిహ్నాన్ని నిర్మించాలి. అతని 1999 పుస్తకం “ది ఎలిగెంట్ యూనివర్స్. సూపర్ స్ట్రింగ్స్, హిడెన్ డైమెన్షన్స్ మరియు ది క్వెస్ట్ ఫర్ ది అల్టిమేట్ థియరీ” బెస్ట్ సెల్లర్‌గా నిలిచింది మరియు పులిట్జర్ బహుమతిని గెలుచుకుంది. శాస్త్రవేత్త యొక్క పని రచయిత స్వయంగా హోస్ట్‌గా ఉన్న ప్రముఖ సైన్స్ మినీ-సిరీస్‌కు ఆధారం - దాని యొక్క భాగాన్ని పదార్థం చివరిలో చూడవచ్చు (ఫోటో అమీ సుస్మాన్ / కొలంబియా విశ్వవిద్యాలయం).

క్లిక్ చేయగల 1700 px

ఇప్పుడు ఈ సిద్ధాంతం యొక్క సారాంశాన్ని కనీసం కొంచెం అర్థం చేసుకోవడానికి ప్రయత్నిద్దాం.

మళ్లీ మొదలెట్టు. సున్నా పరిమాణం ఒక బిందువు. ఆమెకు పరిమాణం లేదు. తరలించడానికి ఎక్కడా లేదు, అటువంటి పరిమాణంలో స్థానాన్ని సూచించడానికి కోఆర్డినేట్‌లు అవసరం లేదు.

మొదటి పాయింట్ పక్కన రెండవదాన్ని ఉంచి, వాటి ద్వారా ఒక గీతను గీయండి. ఇక్కడ మొదటి పరిమాణం ఉంది. ఒక డైమెన్షనల్ వస్తువుకు పరిమాణం - పొడవు ఉంటుంది, కానీ వెడల్పు లేదా లోతు ఉండదు. ఒక డైమెన్షనల్ స్థలంలో కదలిక చాలా పరిమితం, ఎందుకంటే మార్గంలో ఉత్పన్నమయ్యే అడ్డంకిని నివారించలేము. ఈ విభాగంలో స్థానాన్ని గుర్తించడానికి, మీకు ఒక కోఆర్డినేట్ మాత్రమే అవసరం.

సెగ్మెంట్ పక్కన చుక్కను ఉంచుదాం. ఈ రెండు వస్తువులకు సరిపోయేలా, మనకు పొడవు మరియు వెడల్పుతో రెండు డైమెన్షనల్ స్పేస్ అవసరం, అంటే ప్రాంతం, కానీ లోతు లేకుండా, అంటే వాల్యూమ్. ఈ ఫీల్డ్‌లోని ఏదైనా పాయింట్ యొక్క స్థానం రెండు కోఆర్డినేట్‌ల ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.

మేము ఈ వ్యవస్థకు మూడవ కోఆర్డినేట్ అక్షాన్ని జోడించినప్పుడు మూడవ పరిమాణం పుడుతుంది. త్రిమితీయ విశ్వం యొక్క నివాసితులైన మనకు దీనిని ఊహించడం చాలా సులభం.

రెండు డైమెన్షనల్ స్పేస్ నివాసులు ప్రపంచాన్ని ఎలా చూస్తారో ఊహించడానికి ప్రయత్నిద్దాం. ఉదాహరణకు, ఈ ఇద్దరు పురుషులు:

ప్రతి ఒక్కరూ తమ సహచరుడిని ఇలా చూస్తారు:

మరియు ఈ పరిస్థితిలో:

మన హీరోలు ఒకరినొకరు ఇలా చూస్తారు:

దృక్కోణం యొక్క మార్పు మన హీరోలు ఒకరినొకరు రెండు డైమెన్షనల్ వస్తువులుగా నిర్ధారించడానికి అనుమతిస్తుంది మరియు ఒక డైమెన్షనల్ విభాగాలుగా కాదు.

ఇప్పుడు ఒక నిర్దిష్ట వాల్యూమెట్రిక్ వస్తువు ఈ రెండు డైమెన్షనల్ ప్రపంచాన్ని కలుస్తున్న మూడవ కోణంలో కదులుతుందని ఊహించుకుందాం. బయటి పరిశీలకుని కోసం, MRI మెషీన్‌లోని బ్రోకలీ వంటి విమానంలోని వస్తువు యొక్క ద్విమితీయ అంచనాలలో మార్పులో ఈ కదలిక వ్యక్తీకరించబడుతుంది:

కానీ మా ఫ్లాట్‌ల్యాండ్ నివాసికి అలాంటి చిత్రం అపారమయినది! అతను ఆమెను ఊహించలేడు. అతనికి, రెండు డైమెన్షనల్ ప్రొజెక్షన్‌లలో ప్రతి ఒక్కటి రహస్యంగా వేరియబుల్ పొడవుతో ఒక డైమెన్షనల్ సెగ్మెంట్‌గా కనిపిస్తుంది, ఊహించలేని ప్రదేశంలో కనిపిస్తుంది మరియు అనూహ్యంగా అదృశ్యమవుతుంది. ద్విమితీయ స్థలం యొక్క భౌతిక శాస్త్ర నియమాలను ఉపయోగించి అటువంటి వస్తువుల పొడవు మరియు మూలం యొక్క స్థలాన్ని లెక్కించే ప్రయత్నాలు విఫలమవుతాయి.

త్రిమితీయ ప్రపంచ నివాసులమైన మనం ప్రతిదానిని ద్విమితీయంగా చూస్తాము. అంతరిక్షంలో ఒక వస్తువును కదిలించడం మాత్రమే దాని వాల్యూమ్‌ను అనుభూతి చెందడానికి అనుమతిస్తుంది. మనం ఏదైనా బహుమితీయ వస్తువును ద్విమితీయంగా కూడా చూస్తాము, కానీ దానితో మనకున్న సంబంధం లేదా సమయాన్ని బట్టి అది ఆశ్చర్యకరమైన రీతిలో మారుతుంది.

ఈ దృక్కోణం నుండి, ఉదాహరణకు, గురుత్వాకర్షణ గురించి ఆలోచించడం ఆసక్తికరంగా ఉంటుంది. ప్రతి ఒక్కరూ బహుశా ఇలాంటి చిత్రాలను చూసి ఉంటారు:

అవి సాధారణంగా గురుత్వాకర్షణ స్థలం-సమయాన్ని ఎలా వంచుతుందో వర్ణిస్తాయి. వంగుతుంది... ఎక్కడ? సరిగ్గా మనకు తెలిసిన ఏ కోణాల్లోనూ లేదు. మరియు క్వాంటం టన్నెలింగ్ గురించి ఏమిటి, అంటే, ఒక కణం ఒకే చోట కనిపించకుండా మరియు పూర్తిగా భిన్నమైన దానిలో కనిపించే సామర్థ్యం మరియు మన వాస్తవాలలో అది రంధ్రం చేయకుండా చొచ్చుకుపోలేని అడ్డంకి వెనుక? బ్లాక్ హోల్స్ గురించి ఏమిటి? ఆధునిక విజ్ఞాన శాస్త్రం యొక్క ఇవన్నీ మరియు ఇతర రహస్యాలు అంతరిక్షం యొక్క జ్యామితి మనం గ్రహించడానికి అలవాటుపడిన విధంగానే ఉండదని వివరించినట్లయితే?

గడియారం టిక్ చేస్తోంది

సమయం మన విశ్వానికి మరొక కోఆర్డినేట్‌ని జోడిస్తుంది. పార్టీ జరగాలంటే, అది ఏ బార్‌లో జరుగుతుందో మాత్రమే కాకుండా, ఈ ఈవెంట్ యొక్క ఖచ్చితమైన సమయాన్ని కూడా మీరు తెలుసుకోవాలి.

మన అవగాహన ఆధారంగా, సమయం కిరణం వలె సరళ రేఖ కాదు. అంటే, దీనికి ప్రారంభ స్థానం ఉంది మరియు కదలిక ఒక దిశలో మాత్రమే జరుగుతుంది - గతం నుండి భవిష్యత్తు వరకు. పైగా, వర్తమానం మాత్రమే నిజమైనది. అల్పాహారం మరియు విందులు అతని భోజన విరామ సమయంలో కార్యాలయ క్లర్క్ దృష్టికోణంలో లేనట్లే, గతం లేదా భవిష్యత్తు ఉనికిలో లేవు.

కానీ సాపేక్షత సిద్ధాంతం దీనిని అంగీకరించదు. ఆమె దృక్కోణం నుండి, సమయం అనేది పూర్తి స్థాయి పరిమాణం. సముద్ర తీరం వాస్తవమైనట్లే, ఉనికిలో ఉన్న, ఉనికిలో ఉన్న మరియు ఉనికిలో ఉన్న అన్ని సంఘటనలు సమానంగా నిజమైనవి, సర్ఫ్ శబ్దం యొక్క కలలు మనల్ని ఆశ్చర్యానికి గురిచేశాయి. మన అవగాహన అనేది ఒక నిర్దిష్ట విభాగాన్ని సరళ రేఖలో ప్రకాశించే స్పాట్‌లైట్ లాంటిది. మానవత్వం దాని నాల్గవ కోణంలో ఇలా కనిపిస్తుంది:

కానీ మనం ప్రతి ఒక్క క్షణంలో ఒక ప్రొజెక్షన్, ఈ పరిమాణం యొక్క స్లైస్ మాత్రమే చూస్తాము. అవును, అవును, MRI మెషీన్‌లోని బ్రోకలీ లాగా.

ఇప్పటి వరకు, అన్ని సిద్ధాంతాలు పెద్ద సంఖ్యలో ప్రాదేశిక పరిమాణాలతో పనిచేశాయి మరియు తాత్కాలికమైనది ఎల్లప్పుడూ ఒక్కటే. అయితే స్పేస్ కోసం స్పేస్ బహుళ పరిమాణాలను ఎందుకు అనుమతిస్తుంది, కానీ ఒక్కసారి మాత్రమే? శాస్త్రవేత్తలు ఈ ప్రశ్నకు సమాధానమిచ్చే వరకు, రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ సమయ ఖాళీల పరికల్పన అన్ని తత్వవేత్తలు మరియు సైన్స్ ఫిక్షన్ రచయితలకు చాలా ఆకర్షణీయంగా కనిపిస్తుంది. మరియు భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు కూడా, కాబట్టి ఏమిటి? ఉదాహరణకు, అమెరికన్ ఖగోళ భౌతిక శాస్త్రవేత్త ఇట్జాక్ బార్స్ అన్ని సమస్యలకు మూలాన్ని థియరీ ఆఫ్ ఎవ్రీథింగ్‌తో రెండవసారి పట్టించుకోని పరిమాణంగా చూస్తారు. మానసిక వ్యాయామంగా, ప్రపంచాన్ని రెండు సార్లు ఊహించుకోవడానికి ప్రయత్నిద్దాం.

ప్రతి పరిమాణం విడిగా ఉంటుంది. మనం ఒక వస్తువు యొక్క కోఆర్డినేట్‌లను ఒక కోణంలో మార్చినట్లయితే, ఇతరులలోని కోఆర్డినేట్‌లు మారకుండా ఉండవచ్చు అనే వాస్తవం ఇది వ్యక్తీకరించబడింది. కాబట్టి, మీరు లంబ కోణంలో మరొకదానిని కలిసే ఒక సమయ అక్షం వెంట కదిలితే, ఖండన పాయింట్ వద్ద చుట్టూ ఉన్న సమయం ఆగిపోతుంది. ఆచరణలో ఇది ఇలా కనిపిస్తుంది:

నియో చేయాల్సిందల్లా బుల్లెట్ల సమయ అక్షానికి లంబంగా తన వన్-డైమెన్షనల్ టైమ్ యాక్సిస్‌ను ఉంచడం. కేవలం చిన్నవిషయం, మీరు అంగీకరిస్తారు. వాస్తవానికి, ప్రతిదీ చాలా క్లిష్టంగా ఉంటుంది.

రెండు సమయ కొలతలు కలిగిన విశ్వంలో ఖచ్చితమైన సమయం రెండు విలువల ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. రెండు డైమెన్షనల్ ఈవెంట్‌ను ఊహించడం కష్టమేనా? అంటే, రెండు సమయ అక్షాలతో పాటు ఏకకాలంలో విస్తరించబడినది? కార్టోగ్రాఫర్‌లు భూగోళం యొక్క రెండు-డైమెన్షనల్ ఉపరితలాన్ని మ్యాప్ చేసినట్లే, అటువంటి ప్రపంచానికి మ్యాపింగ్ సమయంలో నిపుణులు అవసరమయ్యే అవకాశం ఉంది.

ద్విమితీయ స్థలాన్ని ఒక డైమెన్షనల్ స్పేస్ నుండి ఇంకా ఏది వేరు చేస్తుంది? ఉదాహరణకు, అడ్డంకిని దాటవేయగల సామర్థ్యం. ఇది పూర్తిగా మన మనస్సుల హద్దులు దాటిపోయింది. ఒక డైమెన్షనల్ ప్రపంచంలోని నివాసి మలుపు తిరగడం ఎలా ఉంటుందో ఊహించలేరు. మరియు ఇది ఏమిటి - సమయం లో ఒక కోణం? అదనంగా, రెండు డైమెన్షనల్ స్పేస్‌లో మీరు ముందుకు, వెనుకకు లేదా వికర్ణంగా కూడా ప్రయాణించవచ్చు. కాలాన్ని వికర్ణంగా గడపడం ఎలా ఉంటుందో నాకు తెలియదు. సమయం అనేక భౌతిక చట్టాలకు ఆధారం అనే వాస్తవాన్ని ప్రత్యేకంగా చెప్పనక్కర్లేదు మరియు మరొక కాల పరిమాణం రావడంతో విశ్వం యొక్క భౌతికశాస్త్రం ఎలా మారుతుందో ఊహించలేము. కానీ దాని గురించి ఆలోచించడం చాలా ఉత్తేజకరమైనది!

చాలా పెద్ద ఎన్సైక్లోపీడియా

ఇతర కొలతలు ఇంకా కనుగొనబడలేదు మరియు గణిత నమూనాలలో మాత్రమే ఉన్నాయి. కానీ మీరు వాటిని ఇలా ఊహించుకోవడానికి ప్రయత్నించవచ్చు.

మేము ఇంతకు ముందు కనుగొన్నట్లుగా, విశ్వం యొక్క నాల్గవ (సమయం) పరిమాణం యొక్క త్రిమితీయ ప్రొజెక్షన్‌ను మనం చూస్తాము. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, బిగ్ బ్యాంగ్ నుండి ప్రపంచం అంతం వరకు ఉన్న కాలంలో మన ప్రపంచం యొక్క ప్రతి క్షణం ఒక బిందువు (సున్నా పరిమాణం వలె ఉంటుంది).

మీలో టైమ్ ట్రావెల్ గురించి చదివిన వారికి అందులో స్పేస్-టైమ్ కంటినమ్ యొక్క వక్రత ఎంత ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుందో తెలుసు. ఇది ఐదవ పరిమాణం - ఈ రేఖపై రెండు పాయింట్లను దగ్గరగా తీసుకురావడానికి నాలుగు డైమెన్షనల్ స్పేస్-టైమ్ “వంగి” ఉంటుంది. ఇది లేకుండా, ఈ పాయింట్ల మధ్య ప్రయాణం చాలా పొడవుగా ఉంటుంది లేదా అసాధ్యం కూడా. స్థూలంగా చెప్పాలంటే, ఐదవ డైమెన్షన్ రెండవ దానితో సమానంగా ఉంటుంది - ఇది "ఒక డైమెన్షనల్" స్పేస్-టైమ్ లైన్‌ను "ద్వి-డైమెన్షనల్" ప్లేన్‌గా మారుస్తుంది, అది మూలను తిప్పగల సామర్థ్యం రూపంలో సూచిస్తుంది.

కొంచెం ముందుగా, మన ప్రత్యేకించి తాత్వికంగా ఆలోచించే పాఠకులు బహుశా భవిష్యత్తు ఇప్పటికే ఉన్న పరిస్థితుల్లో స్వేచ్ఛా సంకల్పం యొక్క అవకాశం గురించి ఆలోచించారు, కానీ ఇంకా తెలియదు. సైన్స్ ఈ ప్రశ్నకు ఈ విధంగా సమాధానమిస్తుంది: సంభావ్యత. భవిష్యత్తు ఒక కర్ర కాదు, కానీ సాధ్యమయ్యే దృశ్యాల మొత్తం చీపురు. మేము అక్కడికి చేరుకున్నప్పుడు ఏది నిజమవుతుందో తెలుసుకుంటాము.

ప్రతి సంభావ్యత ఐదవ డైమెన్షన్ యొక్క "ప్లేన్" పై "ఒక డైమెన్షనల్" సెగ్మెంట్ రూపంలో ఉంటుంది. ఒక సెగ్మెంట్ నుండి మరొక సెగ్మెంట్‌కి వెళ్లడానికి వేగవంతమైన మార్గం ఏమిటి? అది నిజం - ఈ విమానాన్ని కాగితపు షీట్ లాగా వంచు. నేను దానిని ఎక్కడ వంచాలి? మరియు మళ్ళీ సరిగ్గా - ఆరవ పరిమాణంలో, ఈ మొత్తం సంక్లిష్ట నిర్మాణాన్ని "వాల్యూమ్" ఇస్తుంది. మరియు, అందువలన, త్రిమితీయ స్థలం వలె, "పూర్తయింది", ఒక కొత్త పాయింట్.

ఏడవ పరిమాణం ఒక కొత్త సరళ రేఖ, ఇందులో ఆరు డైమెన్షనల్ "పాయింట్లు" ఉంటాయి. ఈ లైన్‌లో మరేదైనా పాయింట్ ఏమిటి? మరొక విశ్వంలో సంఘటనల అభివృద్ధికి మొత్తం అనంతమైన ఎంపికలు, బిగ్ బ్యాంగ్ ఫలితంగా ఏర్పడలేదు, కానీ ఇతర పరిస్థితులలో మరియు ఇతర చట్టాల ప్రకారం పనిచేస్తాయి. అంటే, ఏడవ పరిమాణం సమాంతర ప్రపంచాల నుండి పూసలు. ఎనిమిదవ పరిమాణం ఈ "సరళ రేఖలను" ఒక "విమానం"గా సేకరిస్తుంది. మరియు తొమ్మిదవది ఎనిమిదవ పరిమాణంలోని అన్ని "షీట్లను" కలిగి ఉన్న పుస్తకంతో పోల్చవచ్చు. ఇది అన్ని భౌతిక శాస్త్ర నియమాలు మరియు అన్ని ప్రారంభ పరిస్థితులతో అన్ని విశ్వాల చరిత్రల మొత్తం. మళ్లీ పీరియడ్.

ఇక్కడ మేము పరిమితిని చేరుకున్నాము. పదవ కోణాన్ని ఊహించడానికి, మనకు సరళ రేఖ అవసరం. మరియు తొమ్మిదవ డైమెన్షన్ ఇప్పటికే ఊహించగలిగే ప్రతిదాన్ని కవర్ చేస్తే మరియు ఊహించలేనిది కూడా ఈ లైన్‌లో ఏ ఇతర పాయింట్ ఉంటుంది? తొమ్మిదవ పరిమాణం మరొక ప్రారంభ స్థానం మాత్రమే కాదు, చివరిది - మన ఊహ కోసం, కనీసం.

స్ట్రింగ్ థియరీ పదవ డైమెన్షన్‌లో స్ట్రింగ్స్ కంపిస్తుంది-అన్నిటినీ తయారు చేసే ప్రాథమిక కణాలు. పదవ పరిమాణం అన్ని విశ్వాలు మరియు అన్ని అవకాశాలను కలిగి ఉంటే, అప్పుడు తీగలు ప్రతిచోటా మరియు అన్ని సమయాలలో ఉంటాయి. నా ఉద్దేశ్యం, ప్రతి స్ట్రింగ్ మన విశ్వంలో మరియు మరేదైనా ఉంటుంది. ఏ సమయంలోనైనా. సూటిగా. బాగుంది, అవునా?

భౌతిక శాస్త్రవేత్త, స్ట్రింగ్ థియరీ స్పెషలిస్ట్. అతను సంబంధిత కలాబి-యౌ మానిఫోల్డ్‌ల టోపోలాజీకి సంబంధించిన అద్దాల సమరూపతపై చేసిన పనికి ప్రసిద్ధి చెందాడు. ప్రముఖ సైన్స్ పుస్తకాల రచయితగా విస్తృత ప్రేక్షకులకు సుపరిచితం. అతని సొగసైన విశ్వం పులిట్జర్ బహుమతికి నామినేట్ చేయబడింది.

సెప్టెంబర్ 2013లో, పాలిటెక్నిక్ మ్యూజియం ఆహ్వానం మేరకు బ్రియాన్ గ్రీన్ మాస్కోకు వచ్చారు. ప్రసిద్ధ భౌతిక శాస్త్రవేత్త, స్ట్రింగ్ థియరిస్ట్ మరియు కొలంబియా విశ్వవిద్యాలయంలో ప్రొఫెసర్, అతను ప్రాథమికంగా సైన్స్ యొక్క ప్రజాదరణ పొందిన వ్యక్తిగా మరియు "ది ఎలిగెంట్ యూనివర్స్" పుస్తక రచయితగా సాధారణ ప్రజలకు సుపరిచితుడు. Lenta.ru స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం మరియు సిద్ధాంతం ఎదుర్కొన్న ఇటీవలి ఇబ్బందులు, అలాగే క్వాంటం గ్రావిటీ, యాంప్లిట్యూహెడ్రాన్ మరియు సామాజిక నియంత్రణ గురించి బ్రియాన్ గ్రీన్‌తో మాట్లాడింది.

రష్యన్ భాషలో సాహిత్యం:కాకు M., థాంప్సన్ J.T. "బియాండ్ ఐన్స్టీన్: సూపర్ స్ట్రింగ్స్ అండ్ ది క్వెస్ట్ ఫర్ ది ఫైనల్ థియరీ" మరియు అది ఏమిటి అసలు కథనం వెబ్‌సైట్‌లో ఉంది InfoGlaz.rfఈ కాపీని రూపొందించిన కథనానికి లింక్ -

పదార్థం పరమాణువులతో నిర్మితమైందని, పరమాణువులు ఎలక్ట్రాన్లు తిరిగే కేంద్రకాలతో తయారవుతాయని పాఠశాలలో తెలుసుకున్నాం. గ్రహాలు సూర్యుని చుట్టూ అదే విధంగా తిరుగుతాయి, కాబట్టి మనం ఊహించడం సులభం. అప్పుడు అణువు ప్రాథమిక కణాలుగా విభజించబడింది మరియు విశ్వం యొక్క నిర్మాణాన్ని ఊహించడం మరింత కష్టమైంది. కణ స్థాయిలో, వివిధ చట్టాలు వర్తిస్తాయి మరియు జీవితం నుండి సారూప్యతను కనుగొనడం ఎల్లప్పుడూ సాధ్యం కాదు. భౌతికశాస్త్రం వియుక్తంగా మరియు గందరగోళంగా మారింది.

కానీ సైద్ధాంతిక భౌతికశాస్త్రం యొక్క తదుపరి దశ వాస్తవికతను తిరిగి పొందింది. స్ట్రింగ్ థియరీ ప్రపంచాన్ని మళ్లీ ఊహించగలిగే విధంగా వివరించింది మరియు అర్థం చేసుకోవడం మరియు గుర్తుంచుకోవడం సులభం.

అంశం ఇప్పటికీ సులభం కాదు, కాబట్టి క్రమంలో వెళ్దాం. మొదట, సిద్ధాంతం ఏమిటో గుర్తించండి, అది ఎందుకు కనుగొనబడిందో అర్థం చేసుకోవడానికి ప్రయత్నిద్దాం. మరియు డెజర్ట్ కోసం, ఒక చిన్న చరిత్ర స్ట్రింగ్ థియరీకి చిన్న చరిత్ర ఉంది, కానీ రెండు విప్లవాలతో.

విశ్వం శక్తి యొక్క కంపన దారాలతో రూపొందించబడింది

స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతానికి ముందు, ప్రాథమిక కణాలు పాయింట్లుగా పరిగణించబడ్డాయి - నిర్దిష్ట లక్షణాలతో పరిమాణం లేని ఆకారాలు. స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం వాటిని ఒక కోణాన్ని కలిగి ఉండే శక్తి యొక్క థ్రెడ్‌లుగా వివరిస్తుంది - పొడవు. ఈ వన్ డైమెన్షనల్ థ్రెడ్‌లను అంటారు క్వాంటం స్ట్రింగ్స్.

సైద్ధాంతిక భౌతిక శాస్త్రం

సైద్ధాంతిక భౌతిక శాస్త్రం
ప్రయోగాత్మక భౌతిక శాస్త్రానికి విరుద్ధంగా గణితాన్ని ఉపయోగించి ప్రపంచాన్ని వివరిస్తుంది. మొదటి సైద్ధాంతిక భౌతిక శాస్త్రవేత్త ఐజాక్ న్యూటన్ (1642-1727)

ఒక కళాకారుడి దృష్టిలో ఎలక్ట్రాన్లు, ప్రాథమిక కణాలు మరియు క్వాంటం స్ట్రింగ్‌లతో కూడిన అణువు యొక్క కేంద్రకం. "సొగసైన విశ్వం" డాక్యుమెంటరీ యొక్క భాగం

క్వాంటం స్ట్రింగ్స్ చాలా చిన్నవి, వాటి పొడవు దాదాపు 10 -33 సెం.మీ. ఇది లార్జ్ హాడ్రాన్ కొలైడర్ వద్ద ఢీకొనే ప్రోటాన్‌ల కంటే వంద మిలియన్ బిలియన్ రెట్లు చిన్నది. తీగలతో ఇటువంటి ప్రయోగాలు గెలాక్సీ పరిమాణంలో యాక్సిలరేటర్‌ను నిర్మించడం అవసరం. మేము ఇంకా స్ట్రింగ్‌లను గుర్తించే మార్గాన్ని కనుగొనలేదు, కానీ గణిత శాస్త్రానికి ధన్యవాదాలు, మేము వాటి లక్షణాలను కొన్నింటిని ఊహించగలము.

క్వాంటం స్ట్రింగ్‌లు తెరిచి మూసివేయబడతాయి. ఓపెన్ చివరలు ఉచితం, మూసివేసిన చివరలు ఒకదానికొకటి దగ్గరగా ఉంటాయి, లూప్‌లను ఏర్పరుస్తాయి. స్ట్రింగ్స్ నిరంతరం "ఓపెనింగ్" మరియు "మూసివేయడం", ఇతర తీగలతో కనెక్ట్ అవుతాయి మరియు చిన్నవిగా విడిపోతాయి.

క్వాంటం స్ట్రింగ్స్ విస్తరించి ఉన్నాయి. శక్తిలో వ్యత్యాసం కారణంగా అంతరిక్షంలో ఉద్రిక్తత ఏర్పడుతుంది: క్లోజ్డ్ చివరల మధ్య క్లోజ్డ్ స్ట్రింగ్స్ కోసం, ఓపెన్ స్ట్రింగ్స్ కోసం - తీగల చివరలు మరియు శూన్యత మధ్య. భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు ఈ శూన్యతను టూ-డైమెన్షనల్ డైమెన్షనల్ ఫేసెస్, లేదా బ్రాన్స్ - మెమ్బ్రేన్ అనే పదం నుండి పిలుస్తారు.

సెంటీమీటర్లు - విశ్వంలో ఒక వస్తువు యొక్క అతి చిన్న పరిమాణం. దీనిని ప్లాంక్ పొడవు అంటారు

మేము క్వాంటం తీగలతో తయారు చేయబడ్డాము

క్వాంటం స్ట్రింగ్స్ వైబ్రేట్. ఇవి ఏకరీతి తరంగాలు మరియు కనిష్టాలు మరియు గరిష్టాల మొత్తం సంఖ్యతో బాలలైకా యొక్క తీగల ప్రకంపనలకు సమానమైన కంపనాలు. కంపించేటప్పుడు, ఒక క్వాంటం స్ట్రింగ్ ప్రాథమిక కణాల స్థాయిలో ధ్వనిని ఉత్పత్తి చేయదు; ఇది స్వయంగా ఒక కణం అవుతుంది: ఇది ఒక పౌనఃపున్యం వద్ద కంపిస్తుంది - ఒక క్వార్క్, మరొకటి - ఒక గ్లూవాన్, మూడవది - ఒక ఫోటాన్. కాబట్టి, క్వాంటం స్ట్రింగ్ అనేది విశ్వం యొక్క "ఇటుక" అనే ఒకే నిర్మాణ మూలకం.

విశ్వం సాధారణంగా అంతరిక్షం మరియు నక్షత్రాలుగా చిత్రీకరించబడింది, కానీ ఇది మా గ్రహం, మరియు మీరు మరియు నేను, మరియు తెరపై ఉన్న వచనం మరియు అడవిలోని బెర్రీలు.

స్ట్రింగ్ వైబ్రేషన్ల రేఖాచిత్రం. ఏదైనా పౌనఃపున్యం వద్ద, అన్ని తరంగాలు ఒకే విధంగా ఉంటాయి, వాటి సంఖ్య పూర్ణాంకం: ఒకటి, రెండు మరియు మూడు

మాస్కో ప్రాంతం, 2016. స్ట్రాబెర్రీలు చాలా ఉన్నాయి - ఎక్కువ దోమలు మాత్రమే. అవి కూడా తీగలతో తయారు చేయబడ్డాయి.

మరియు స్థలం ఎక్కడో ఉంది. అంతరిక్షానికి తిరిగి వెళ్దాం

కాబట్టి, విశ్వం యొక్క ప్రధాన భాగంలో క్వాంటం స్ట్రింగ్‌లు ఉన్నాయి, అవి కంపించే, పరిమాణం మరియు ఆకారాన్ని మార్చే మరియు ఇతర తీగలతో శక్తిని మార్పిడి చేసే శక్తి యొక్క ఒక డైమెన్షనల్ థ్రెడ్‌లు. అయితే అంతే కాదు.

క్వాంటం స్ట్రింగ్స్ స్పేస్ గుండా కదులుతాయి. మరియు తీగల స్థాయిలో స్థలం అనేది సిద్ధాంతంలో అత్యంత ఆసక్తికరమైన భాగం.

క్వాంటం స్ట్రింగ్స్ 11 డైమెన్షన్లలో కదులుతాయి

థియోడర్ కలుజా
(1885-1954)

ఇదంతా ఆల్బర్ట్ ఐన్‌స్టీన్‌తో ప్రారంభమైంది. అతని ఆవిష్కరణలు సమయం సాపేక్షమని చూపించాయి మరియు దానిని స్పేస్‌తో ఒకే స్పేస్-టైమ్ కంటిన్యూమ్‌గా కలిపాయి. ఐన్స్టీన్ యొక్క పని గురుత్వాకర్షణ, గ్రహాల కదలిక మరియు కాల రంధ్రాల ఏర్పాటును వివరించింది. అదనంగా, వారు కొత్త ఆవిష్కరణలు చేయడానికి వారి సమకాలీనులను ప్రేరేపించారు.

ఐన్స్టీన్ 1915-16లో జనరల్ థియరీ ఆఫ్ రిలేటివిటీ యొక్క సమీకరణాలను ప్రచురించాడు మరియు ఇప్పటికే 1919 లో, పోలిష్ గణిత శాస్త్రజ్ఞుడు థియోడర్ కలుజా తన గణనలను విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క సిద్ధాంతానికి వర్తింపజేయడానికి ప్రయత్నించాడు. కానీ ప్రశ్న తలెత్తింది: ఐన్‌స్టీనియన్ గురుత్వాకర్షణ స్పేస్‌టైమ్ యొక్క నాలుగు కోణాలను వంగి ఉంటే, విద్యుదయస్కాంత శక్తులు ఏమి వంగి ఉంటాయి? ఐన్‌స్టీన్‌పై విశ్వాసం బలంగా ఉంది మరియు అతని సమీకరణాలు విద్యుదయస్కాంతత్వాన్ని వివరిస్తాయని కలుజాకు ఎటువంటి సందేహం లేదు. బదులుగా, అతను విద్యుదయస్కాంత శక్తులు అదనపు, ఐదవ కోణాన్ని వంచుతున్నాయని ప్రతిపాదించాడు. ఐన్స్టీన్ ఈ ఆలోచనను ఇష్టపడ్డాడు, కానీ సిద్ధాంతం ప్రయోగాల ద్వారా పరీక్షించబడలేదు మరియు 1960ల వరకు మర్చిపోయారు.

ఆల్బర్ట్ ఐన్‌స్టీన్ (1879-1955)

థియోడర్ కలుజా
(1885-1954)

ఆల్బర్ట్ ఐన్స్టీన్
(1879-1955)

మొదటి స్ట్రింగ్ థియరీ సమీకరణాలు వింత ఫలితాలను అందించాయి. వాటిలో టాకియోన్లు కనిపించాయి - కాంతి వేగం కంటే వేగంగా కదిలే ప్రతికూల ద్రవ్యరాశి కలిగిన కణాలు. విశ్వం యొక్క బహుమితీయత గురించి కలుజా యొక్క ఆలోచన ఇక్కడే ఉపయోగపడింది. నిజమే, ఐదు కొలతలు సరిపోవు, ఆరు, ఏడు లేదా పది సరిపోవు. మన విశ్వం 26 కొలతలు కలిగి ఉంటేనే మొదటి స్ట్రింగ్ థియరీ యొక్క గణితానికి అర్ధమే! తరువాతి సిద్ధాంతాలు పదిని కలిగి ఉన్నాయి, కానీ ఆధునిక వాటిలో పదకొండు ఉన్నాయి - పది ప్రాదేశిక మరియు సమయం.

అలా అయితే, అదనపు ఏడు కోణాలను మనం ఎందుకు చూడకూడదు? సమాధానం సులభం - అవి చాలా చిన్నవి. దూరం నుండి, త్రిమితీయ వస్తువు ఫ్లాట్‌గా కనిపిస్తుంది: నీటి పైపు రిబ్బన్‌గా కనిపిస్తుంది మరియు బెలూన్ సర్కిల్‌గా కనిపిస్తుంది. మనం వస్తువులను ఇతర కోణాలలో చూడగలిగినప్పటికీ, వాటి బహుమితీయతను మనం పరిగణించము. శాస్త్రవేత్తలు ఈ ప్రభావాన్ని పిలుస్తారు సంక్షిప్తీకరణ.

అదనపు కొలతలు స్పేస్-టైమ్ యొక్క అస్పష్టమైన చిన్న రూపాలుగా మడవబడతాయి - వాటిని కలాబి-యౌ ఖాళీలు అంటారు. దూరం నుండి అది చదునుగా కనిపిస్తుంది.

మేము గణిత నమూనాల రూపంలో మాత్రమే ఏడు అదనపు కోణాలను సూచించగలము. ఇవి మనకు తెలిసిన స్థలం మరియు సమయం యొక్క లక్షణాలపై నిర్మించబడిన ఫాంటసీలు. మూడవ కోణాన్ని జోడించడం ద్వారా, ప్రపంచం త్రిమితీయంగా మారుతుంది మరియు మనం అడ్డంకిని దాటవేయవచ్చు. బహుశా, అదే సూత్రాన్ని ఉపయోగించి, మిగిలిన ఏడు కోణాలను జోడించడం సరైనది - ఆపై వాటిని ఉపయోగించి మీరు స్పేస్-టైమ్ చుట్టూ తిరగవచ్చు మరియు ఏ సమయంలోనైనా ఏ విశ్వంలోనైనా ఏ పాయింట్‌కైనా చేరుకోవచ్చు.

స్ట్రింగ్ థియరీ యొక్క మొదటి వెర్షన్ ప్రకారం విశ్వంలో కొలతలు - బోసోనిక్. ఇప్పుడు అది అసంబద్ధంగా పరిగణించబడుతుంది

ఒక పంక్తికి ఒక డైమెన్షన్ మాత్రమే ఉంటుంది - పొడవు

బెలూన్ త్రిమితీయమైనది మరియు మూడవ కోణాన్ని కలిగి ఉంటుంది-ఎత్తు. కానీ రెండు డైమెన్షనల్ మనిషికి ఇది ఒక రేఖలా కనిపిస్తుంది

రెండు డైమెన్షనల్ మనిషి బహుమితీయతను ఊహించలేనట్లే, విశ్వం యొక్క అన్ని కోణాలను మనం ఊహించలేము.

ఈ నమూనా ప్రకారం, క్వాంటం స్ట్రింగ్స్ ఎల్లప్పుడూ మరియు ప్రతిచోటా ప్రయాణిస్తాయి, అంటే అదే తీగలు వాటి పుట్టుక నుండి సమయం ముగిసే వరకు సాధ్యమయ్యే అన్ని విశ్వాల లక్షణాలను ఎన్కోడ్ చేస్తాయి. దురదృష్టవశాత్తు, మా బెలూన్ ఫ్లాట్‌గా ఉంది. మన ప్రపంచం స్పేస్-టైమ్ యొక్క కనిపించే ప్రమాణాలపై పదకొండు డైమెన్షనల్ విశ్వం యొక్క నాలుగు-డైమెన్షనల్ ప్రొజెక్షన్ మాత్రమే, మరియు మేము తీగలను అనుసరించలేము.

ఏదో ఒక రోజు మనం బిగ్ బ్యాంగ్ చూస్తాము

ఏదో ఒక రోజు మనం స్ట్రింగ్ వైబ్రేషన్ల ఫ్రీక్వెన్సీని మరియు మన విశ్వంలో అదనపు కొలతల సంస్థను గణిస్తాము. అప్పుడు మేము దాని గురించి పూర్తిగా నేర్చుకుంటాము మరియు బిగ్ బ్యాంగ్‌ను చూడగలుగుతాము లేదా ఆల్ఫా సెంటారీకి వెళ్లగలము. కానీ ప్రస్తుతానికి ఇది అసాధ్యం - గణనలలో దేనిపై ఆధారపడాలనే దానిపై సూచనలు లేవు మరియు మీరు బ్రూట్ ఫోర్స్ ద్వారా మాత్రమే అవసరమైన సంఖ్యలను కనుగొనగలరు. క్రమబద్ధీకరించడానికి 10,500 ఎంపికలు ఉంటాయని గణిత శాస్త్రవేత్తలు లెక్కించారు. సిద్ధాంతం చివరి దశకు చేరుకుంది.

ఇంకా స్ట్రింగ్ థియరీ ఇప్పటికీ విశ్వం యొక్క స్వభావాన్ని వివరించగలదు. ఇది చేయటానికి, ఇది అన్ని ఇతర సిద్ధాంతాలను కనెక్ట్ చేయాలి, ప్రతిదీ యొక్క సిద్ధాంతం అవుతుంది.

స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం ప్రతిదానికీ సిద్ధాంతంగా మారుతుంది. బహుశా

20వ శతాబ్దం రెండవ భాగంలో, భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు విశ్వం యొక్క స్వభావం గురించి అనేక ప్రాథమిక సిద్ధాంతాలను ధృవీకరించారు. కొంచెం ఎక్కువ మరియు మేము ప్రతిదీ అర్థం చేసుకుంటాము అని అనిపించింది. అయినప్పటికీ, ప్రధాన సమస్య ఇంకా పరిష్కరించబడలేదు: సిద్ధాంతాలు వ్యక్తిగతంగా గొప్పగా పనిచేస్తాయి, కానీ మొత్తం చిత్రాన్ని అందించవు.

రెండు ప్రధాన సిద్ధాంతాలు ఉన్నాయి: సాపేక్షత సిద్ధాంతం మరియు క్వాంటం ఫీల్డ్ సిద్ధాంతం.

Calabi-Yau ఖాళీలలో 11 కొలతలు నిర్వహించడానికి ఎంపికలు - సాధ్యమయ్యే అన్ని విశ్వాలకు సరిపోతుంది. పోలిక కోసం, విశ్వంలోని పరిశీలించదగిన భాగంలోని పరమాణువుల సంఖ్య సుమారు 10 80

సాధ్యమయ్యే అన్ని విశ్వాల కోసం కాలాబి-యౌ ఖాళీలను నిర్వహించడానికి తగిన ఎంపికలు ఉన్నాయి. పోలిక కోసం, పరిశీలించదగిన విశ్వంలోని పరమాణువుల సంఖ్య దాదాపు 10 80

సాపేక్ష సిద్ధాంతం
గ్రహాలు మరియు నక్షత్రాల మధ్య గురుత్వాకర్షణ పరస్పర చర్యను వివరించింది మరియు బ్లాక్ హోల్స్ యొక్క దృగ్విషయాన్ని వివరించింది. ఇది దృశ్య మరియు తార్కిక ప్రపంచం యొక్క భౌతికశాస్త్రం.

ఐన్‌స్టీనియన్ స్పేస్-టైమ్‌లో భూమి మరియు చంద్రుని యొక్క గురుత్వాకర్షణ పరస్పర చర్య యొక్క నమూనా

క్వాంటం ఫీల్డ్ సిద్ధాంతం
ప్రాథమిక కణాల రకాలను నిర్ణయించింది మరియు వాటి మధ్య 3 రకాల పరస్పర చర్యను వివరించింది: బలమైన, బలహీనమైన మరియు విద్యుదయస్కాంత. ఇది గందరగోళం యొక్క భౌతికశాస్త్రం.

ఒక కళాకారుడి దృష్టిలో క్వాంటం ప్రపంచం. MiShorts వెబ్‌సైట్ నుండి వీడియో

న్యూట్రినోల కోసం అదనపు ద్రవ్యరాశితో కూడిన క్వాంటం ఫీల్డ్ సిద్ధాంతాన్ని అంటారు ప్రామాణిక మోడల్. ఇది క్వాంటం స్థాయిలో విశ్వం యొక్క నిర్మాణం యొక్క ప్రాథమిక సిద్ధాంతం. సిద్ధాంతం యొక్క చాలా అంచనాలు ప్రయోగాలలో నిర్ధారించబడ్డాయి.

స్టాండర్డ్ మోడల్ అన్ని కణాలను ఫెర్మియన్‌లు మరియు బోసాన్‌లుగా విభజిస్తుంది. ఫెర్మియన్లు పదార్థాన్ని ఏర్పరుస్తాయి - ఈ సమూహం క్వార్క్ మరియు ఎలక్ట్రాన్ వంటి అన్ని పరిశీలించదగిన కణాలను కలిగి ఉంటుంది. ఫోటాన్ మరియు గ్లూవాన్ వంటి ఫెర్మియన్ల పరస్పర చర్యకు బాధ్యత వహించే శక్తులు బోసాన్లు. రెండు డజన్ల కణాలు ఇప్పటికే తెలుసు, మరియు శాస్త్రవేత్తలు కొత్త వాటిని కనుగొనడం కొనసాగిస్తున్నారు.

గురుత్వాకర్షణ పరస్పర చర్య కూడా దాని బోసాన్ ద్వారా ప్రసారం చేయబడుతుందని భావించడం తార్కికం. వారు దానిని ఇంకా కనుగొనలేదు, కానీ వారు దాని లక్షణాలను వివరించారు మరియు ఒక పేరుతో ముందుకు వచ్చారు - గురుత్వాకర్షణ.

కానీ సిద్ధాంతాలను ఏకం చేయడం అసాధ్యం. ప్రామాణిక నమూనా ప్రకారం, ప్రాథమిక కణాలు సున్నా దూరాల వద్ద సంకర్షణ చెందే డైమెన్షన్‌లెస్ పాయింట్లు. ఈ నియమాన్ని గ్రావిటాన్‌కు వర్తింపజేస్తే, సమీకరణాలు అనంతమైన ఫలితాలను ఇస్తాయి, ఇది వాటిని అర్థరహితంగా చేస్తుంది. ఇది వైరుధ్యాలలో ఒకటి మాత్రమే, కానీ ఒక భౌతికశాస్త్రం మరొకదానికి ఎంత దూరంలో ఉందో ఇది బాగా వివరిస్తుంది.

అందువల్ల, శాస్త్రవేత్తలు అన్ని సిద్ధాంతాలను ఒకదానితో ఒకటి కలపగల ప్రత్యామ్నాయ సిద్ధాంతం కోసం చూస్తున్నారు. ఈ సిద్ధాంతాన్ని ఏకీకృత క్షేత్ర సిద్ధాంతం లేదా అని పిలుస్తారు ప్రతిదీ యొక్క సిద్ధాంతం.

ఫెర్మియన్స్
డార్క్ మేటర్ మినహా అన్ని రకాల పదార్థాలను ఏర్పరుస్తుంది

బోసన్లు
ఫెర్మియన్ల మధ్య శక్తిని బదిలీ చేస్తుంది

స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం శాస్త్రీయ ప్రపంచాన్ని ఏకం చేయగలదు

ఈ పాత్రలో స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం ఇతరులకన్నా ఆకర్షణీయంగా కనిపిస్తుంది, ఎందుకంటే ఇది ప్రధాన వైరుధ్యాన్ని వెంటనే పరిష్కరిస్తుంది. క్వాంటం స్ట్రింగ్‌లు వైబ్రేట్ అవుతాయి కాబట్టి వాటి మధ్య దూరం సున్నా కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు గ్రావిటాన్ కోసం అసాధ్యమైన గణన ఫలితాలు నివారించబడతాయి. మరియు గ్రావిటాన్ కూడా స్ట్రింగ్స్ భావనకు బాగా సరిపోతుంది.

కానీ స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం ప్రయోగాల ద్వారా నిరూపించబడలేదు; అన్నింటికంటే ఆశ్చర్యకరమైన విషయం ఏమిటంటే, ఇది 40 సంవత్సరాలలో వదిలివేయబడలేదు - దాని సామర్థ్యం చాలా గొప్పది. ఇది ఎందుకు జరుగుతుందో అర్థం చేసుకోవడానికి, వెనక్కి తిరిగి చూద్దాం మరియు అది ఎలా అభివృద్ధి చెందిందో చూద్దాం.

స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం రెండు విప్లవాల గుండా వెళ్ళింది

గాబ్రియేల్ వెనిజియానో
(జననం 1942)

మొదట, స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం భౌతిక శాస్త్రం యొక్క ఏకీకరణకు అభ్యర్థిగా పరిగణించబడలేదు. ఇది ప్రమాదవశాత్తు కనుగొనబడింది. 1968లో, యువ సైద్ధాంతిక భౌతిక శాస్త్రవేత్త గాబ్రియెల్ వెనిజియానో పరమాణు కేంద్రకం లోపల బలమైన పరస్పర చర్యలను అధ్యయనం చేశారు. ఊహించని విధంగా, అతను ఆయిలర్ యొక్క బీటా ఫంక్షన్ ద్వారా బాగా వివరించబడ్డాడని కనుగొన్నాడు - స్విస్ గణిత శాస్త్రజ్ఞుడు లియోన్‌హార్డ్ ఆయిలర్ 200 సంవత్సరాల క్రితం సంకలనం చేసిన సమీకరణాల సమితి. ఇది వింతగా ఉంది: ఆ రోజుల్లో అణువు విడదీయరానిదిగా పరిగణించబడింది మరియు ఆయిలర్ యొక్క పని ప్రత్యేకంగా గణిత సమస్యలను పరిష్కరించింది. సమీకరణాలు ఎందుకు పని చేశాయో ఎవరికీ అర్థం కాలేదు, కానీ అవి చురుకుగా ఉపయోగించబడ్డాయి.

ఆయిలర్ యొక్క బీటా ఫంక్షన్ యొక్క భౌతిక అర్ధం రెండు సంవత్సరాల తర్వాత స్పష్టం చేయబడింది. ముగ్గురు భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు, యోచిరో నంబు, హోల్గర్ నీల్సన్ మరియు లియోనార్డ్ సస్కిండ్, ప్రాథమిక కణాలు పాయింట్లు కాకపోవచ్చు, కానీ ఒక డైమెన్షనల్ వైబ్రేటింగ్ స్ట్రింగ్స్ అని సూచించారు. అటువంటి వస్తువుల కోసం బలమైన పరస్పర చర్య ఆయులర్ సమీకరణాల ద్వారా ఆదర్శంగా వివరించబడింది. స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం యొక్క మొదటి సంస్కరణను బోసోనిక్ అని పిలుస్తారు, ఎందుకంటే ఇది పదార్థం యొక్క పరస్పర చర్యలకు కారణమయ్యే బోసాన్‌ల స్ట్రింగ్ స్వభావాన్ని వివరించింది మరియు పదార్థం కలిగి ఉన్న ఫెర్మియన్‌లకు సంబంధించినది కాదు.

సిద్ధాంతం క్రూరమైనది. ఇది టాకియోన్‌లను కలిగి ఉంది మరియు ప్రధాన అంచనాలు ప్రయోగాత్మక ఫలితాలకు విరుద్ధంగా ఉన్నాయి. మరియు వారు Kaluza బహుమితీయతను ఉపయోగించి tachyons వదిలించుకోవటం నిర్వహించేది అయినప్పటికీ, స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం రూట్ తీసుకోలేదు.

గాబ్రియేల్ వెనిజియానో
యోయిచిరో నంబు
హోల్గర్ నీల్సన్
లియోనార్డ్ సస్కిండ్
జాన్ స్క్వార్ట్జ్
మైఖేల్ గ్రీన్
ఎడ్వర్డ్ విట్టెన్

గాబ్రియేల్ వెనిజియానో
యోయిచిరో నంబు
హోల్గర్ నీల్సన్
లియోనార్డ్ సస్కిండ్
జాన్ స్క్వార్ట్జ్
మైఖేల్ గ్రీన్
ఎడ్వర్డ్ విట్టెన్

కానీ సిద్ధాంతానికి ఇప్పటికీ నమ్మకమైన మద్దతుదారులు ఉన్నారు. 1971లో, పియరీ రామన్ స్ట్రింగ్ థియరీకి ఫెర్మియన్‌లను జోడించి, కొలతల సంఖ్యను 26 నుండి పదికి తగ్గించాడు. ఇది ప్రారంభాన్ని గుర్తించింది సూపర్సిమెట్రీ సిద్ధాంతం.

ప్రతి ఫెర్మియాన్‌కు దాని స్వంత బోసాన్ ఉందని, అంటే పదార్థం మరియు శక్తి సుష్టంగా ఉన్నాయని ఇది తెలిపింది. పరిశీలించదగిన విశ్వం అసమానంగా ఉన్నా పర్వాలేదు, ఇప్పటికీ సమరూపత గమనించబడే పరిస్థితులు ఉన్నాయని రామన్ చెప్పారు. స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం ప్రకారం, ఫెర్మియాన్లు మరియు బోసాన్లు ఒకే వస్తువుల ద్వారా ఎన్కోడ్ చేయబడితే, ఈ పరిస్థితులలో పదార్థం శక్తిగా మార్చబడుతుంది మరియు దీనికి విరుద్ధంగా ఉంటుంది. స్ట్రింగ్స్ యొక్క ఈ లక్షణాన్ని సూపర్‌సిమెట్రీ అని పిలుస్తారు మరియు స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతాన్ని సూపర్ స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం అని పిలుస్తారు.

1974లో, జాన్ స్క్వార్ట్జ్ మరియు జోయెల్ షెర్క్ తీగలలోని కొన్ని లక్షణాలు గురుత్వాకర్షణ వాహకమైన గ్రావిటాన్ యొక్క లక్షణాలతో చాలా దగ్గరగా సరిపోలుతున్నాయని కనుగొన్నారు. ఆ క్షణం నుండి, సిద్ధాంతం సాధారణీకరించబడుతుందని తీవ్రంగా చెప్పుకోవడం ప్రారంభించింది.

స్పేస్-టైమ్ యొక్క కొలతలు మొదటి సూపర్ స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతంలో ఉన్నాయి

"స్ట్రింగ్ థియరీ యొక్క గణిత నిర్మాణం చాలా అందంగా ఉంది మరియు చాలా అద్భుతమైన లక్షణాలను కలిగి ఉంది, అది ఖచ్చితంగా లోతైనదాన్ని సూచించాలి."

మొదటి సూపర్ స్ట్రింగ్ విప్లవం 1984లో జరిగింది. జాన్ స్క్వార్ట్జ్ మరియు మైఖేల్ గ్రీన్ స్ట్రింగ్ థియరీ మరియు స్టాండర్డ్ మోడల్ మధ్య అనేక వైరుధ్యాలను పరిష్కరించవచ్చని చూపించిన గణిత నమూనాను సమర్పించారు. కొత్త సమీకరణాలు అన్ని రకాల పదార్థం మరియు శక్తికి కూడా సిద్ధాంతాన్ని సంబంధించినవి. వైజ్ఞానిక ప్రపంచం జ్వరంతో పట్టుకుంది - భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు తమ పరిశోధనలను విడిచిపెట్టి, తీగలను అధ్యయనం చేయడానికి మారారు.

1984 నుండి 1986 వరకు, స్ట్రింగ్ థియరీపై వెయ్యికి పైగా పేపర్లు వ్రాయబడ్డాయి. స్టాండర్డ్ మోడల్ యొక్క అనేక నిబంధనలు మరియు గురుత్వాకర్షణ సిద్ధాంతం, సంవత్సరాలుగా కలిసి ఉంచబడినవి, స్ట్రింగ్ ఫిజిక్స్ నుండి సహజంగానే అనుసరిస్తాయని వారు చూపించారు. పరిశోధన ఏకీకృత సిద్ధాంతం కేవలం మూలలో ఉందని శాస్త్రవేత్తలను ఒప్పించింది.

"మీరు స్ట్రింగ్ థియరీని పరిచయం చేసి, గత శతాబ్దపు భౌతిక శాస్త్రంలో దాదాపు అన్ని ప్రధాన పురోగతులు ప్రవహించాయని మరియు అలాంటి సొగసుతో ప్రవహించాయని గ్రహించిన క్షణం ఈ సిద్ధాంతం యొక్క అద్భుతమైన శక్తిని స్పష్టంగా ప్రదర్శిస్తుంది."

కానీ స్ట్రింగ్ థియరీ దాని రహస్యాలను బహిర్గతం చేయడానికి తొందరపడలేదు. పరిష్కరించబడిన సమస్యల స్థానంలో కొత్తవి పుట్టుకొచ్చాయి. ఒకటి కాదు, ఐదు సూపర్ స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతాలు ఉన్నాయని శాస్త్రవేత్తలు కనుగొన్నారు. వాటిలోని తీగలు వివిధ రకాలైన సూపర్‌సిమెట్రీని కలిగి ఉన్నాయి మరియు ఏ సిద్ధాంతం సరైనదో అర్థం చేసుకోవడానికి మార్గం లేదు.

గణిత పద్ధతులు వాటి పరిమితులను కలిగి ఉన్నాయి. భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు ఖచ్చితమైన ఫలితాలను ఇవ్వని సంక్లిష్ట సమీకరణాలకు అలవాటు పడ్డారు, కానీ స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం కోసం ఖచ్చితమైన సమీకరణాలను కూడా వ్రాయడం సాధ్యం కాదు. మరియు ఉజ్జాయింపు సమీకరణాల యొక్క ఉజ్జాయింపు ఫలితాలు సమాధానాలను అందించలేదు. సిద్ధాంతాన్ని అధ్యయనం చేయడానికి కొత్త గణితం అవసరమని స్పష్టమైంది, కానీ అది ఎలాంటి గణితమో ఎవరికీ తెలియదు. శాస్త్రవేత్తల ఉత్సాహం తగ్గింది.

రెండవ సూపర్ స్ట్రింగ్ విప్లవం 1995లో పిడుగుపడింది. దక్షిణ కాలిఫోర్నియాలో జరిగిన స్ట్రింగ్ థియరీ కాన్ఫరెన్స్‌లో ఎడ్వర్డ్ విట్టెన్ చేసిన ప్రసంగంతో ప్రతిష్టంభన ముగిసింది. విట్టెన్ అన్ని ఐదు సిద్ధాంతాలు ఒక ప్రత్యేక సందర్భాలు, సూపర్ స్ట్రింగ్స్ యొక్క సాధారణ సిద్ధాంతం, ఇందులో పది కోణాలు కాదు, పదకొండు ఉన్నాయి. విట్టెన్ ఆంగ్ల పదం మదర్ నుండి ఏకీకృత సిద్ధాంతాన్ని M-థియరీ లేదా అన్ని సిద్ధాంతాల తల్లి అని పిలిచారు.

కానీ అంతకంటే ముఖ్యమైనది మరొకటి. విట్టెన్ యొక్క M-సిద్ధాంతం సూపర్ స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతంలో గురుత్వాకర్షణ ప్రభావాన్ని ఎంత చక్కగా వివరించింది, దానిని గురుత్వాకర్షణ యొక్క సూపర్ సిమెట్రిక్ సిద్ధాంతం అని పిలుస్తారు, లేదా సూపర్ గ్రావిటీ సిద్ధాంతం. ఇది శాస్త్రవేత్తలను ప్రోత్సహించింది మరియు శాస్త్రీయ పత్రికలు మళ్లీ స్ట్రింగ్ ఫిజిక్స్‌పై ప్రచురణలతో నిండిపోయాయి.

ఆధునిక సూపర్ స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతంలో స్పేస్-టైమ్ కొలతలు

"స్ట్రింగ్ థియరీ అనేది ఇరవై ఒకటవ శతాబ్దపు భౌతికశాస్త్రంలో ఒక భాగం, ఇది అనుకోకుండా ఇరవయ్యవ శతాబ్దంలో ముగిసింది. ఇది పూర్తిగా అభివృద్ధి చెందడానికి మరియు అర్థం చేసుకోవడానికి దశాబ్దాలు లేదా శతాబ్దాలు పట్టవచ్చు."

ఈ విప్లవ ప్రతిధ్వనులు నేటికీ వినిపిస్తున్నాయి. కానీ శాస్త్రవేత్తలు ఎన్ని ప్రయత్నాలు చేసినప్పటికీ, స్ట్రింగ్ థియరీలో సమాధానాల కంటే ఎక్కువ ప్రశ్నలు ఉన్నాయి. ఆధునిక శాస్త్రం బహుమితీయ విశ్వం యొక్క నమూనాలను రూపొందించడానికి ప్రయత్నిస్తోంది మరియు పరిమాణాలను అంతరిక్ష పొరలుగా అధ్యయనం చేస్తుంది. వాటిని బ్రాన్స్ అని పిలుస్తారు-వాటికి అడ్డంగా విస్తరించి ఉన్న ఓపెన్ స్ట్రింగ్స్‌తో శూన్యం గుర్తుందా? తీగలు తాము రెండు లేదా త్రిమితీయంగా మారవచ్చని భావించబడుతుంది. వారు కొత్త 12-డైమెన్షనల్ ఫండమెంటల్ థియరీ గురించి కూడా మాట్లాడతారు - F-థియరీ, ఫాదర్ అనే పదం నుండి అన్ని సిద్ధాంతాల తండ్రి. స్ట్రింగ్ థియరీ చరిత్ర చాలా దూరంగా ఉంది.

స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం ఇంకా నిరూపించబడలేదు, కానీ అది కూడా ఖండించబడలేదు.

సిద్ధాంతం యొక్క ప్రధాన సమస్య ప్రత్యక్ష సాక్ష్యం లేకపోవడం. అవును, ఇతర సిద్ధాంతాలు దాని నుండి అనుసరిస్తాయి, శాస్త్రవేత్తలు 2 మరియు 2ని జోడిస్తారు, మరియు అది 4 అవుతుంది. అయితే ఇది నాలుగు రెండిటిని కలిగి ఉంటుందని దీని అర్థం కాదు. లార్జ్ హాడ్రాన్ కొలైడర్ వద్ద ప్రయోగాలు ఇంకా సూపర్‌సిమెట్రీని కనుగొనలేదు, ఇది విశ్వం యొక్క ఏకీకృత నిర్మాణ ఆధారాన్ని నిర్ధారిస్తుంది మరియు స్ట్రింగ్ ఫిజిక్స్ మద్దతుదారుల చేతుల్లోకి ఆడుతుంది. కానీ తిరస్కరణలు కూడా లేవు. అందువల్ల, స్ట్రింగ్ థియరీ యొక్క సొగసైన గణితం శాస్త్రవేత్తల మనస్సులను ఉత్తేజపరుస్తుంది, విశ్వంలోని అన్ని రహస్యాలకు పరిష్కారాలను వాగ్దానం చేస్తుంది.

స్ట్రింగ్ థియరీ గురించి మాట్లాడేటప్పుడు, కొలంబియా యూనివర్శిటీలో ప్రొఫెసర్ మరియు సిద్ధాంతాన్ని అలసిపోని ప్రజాదరణ పొందిన బ్రియాన్ గ్రీన్ గురించి ప్రస్తావించకుండా ఉండలేము. గ్రీన్ ఉపన్యాసాలు ఇస్తాడు మరియు టెలివిజన్‌లో కనిపిస్తాడు. 2000 లో, అతని పుస్తకం “సొగసైన విశ్వం. సూపర్ స్ట్రింగ్స్, హిడెన్ డైమెన్షన్స్, అండ్ ది సెర్చ్ ఫర్ ది అల్టిమేట్ థియరీ" అనేది పులిట్జర్ ప్రైజ్‌కి ఫైనలిస్ట్. 2011లో, అతను ది బిగ్ బ్యాంగ్ థియరీ యొక్క 83వ ఎపిసోడ్‌లో స్వయంగా నటించాడు. 2013 లో, అతను మాస్కో పాలిటెక్నిక్ ఇన్స్టిట్యూట్‌ని సందర్శించి, లెంటా-రుకు ఇంటర్వ్యూ ఇచ్చాడు.

మీరు స్ట్రింగ్ థియరీలో నిపుణుడిగా మారకూడదనుకుంటే, మీరు ఎలాంటి ప్రపంచంలో నివసిస్తున్నారో అర్థం చేసుకోవాలనుకుంటే, ఈ చీట్ షీట్ గుర్తుంచుకోండి:

విశ్వం శక్తి యొక్క థ్రెడ్‌లతో రూపొందించబడింది-క్వాంటం స్ట్రింగ్స్-అవి సంగీత వాయిద్యం యొక్క తీగల్లా కంపిస్తాయి. కంపనం యొక్క వివిధ పౌనఃపున్యాలు తీగలను వేర్వేరు కణాలుగా మారుస్తాయి.
తీగల చివరలు స్వేచ్ఛగా ఉండవచ్చు లేదా అవి ఒకదానికొకటి మూసివేయవచ్చు, లూప్‌లను ఏర్పరుస్తాయి. తీగలు నిరంతరం మూసివేయడం, తెరవడం మరియు ఇతర తీగలతో శక్తిని మార్పిడి చేయడం.
11 డైమెన్షనల్ విశ్వంలో క్వాంటం స్ట్రింగ్స్ ఉన్నాయి. అదనపు 7 కొలతలు అంతుచిక్కని చిన్న చిన్న స్థల-సమయాల రూపాల్లోకి మడవబడతాయి, కాబట్టి మనకు అవి కనిపించవు. దీన్నే డైమెన్షన్ కాంపాక్టిఫికేషన్ అంటారు.
మన విశ్వంలోని కొలతలు ఎలా ముడుచుకున్నాయో మనకు ఖచ్చితంగా తెలిస్తే, మనం సమయం మరియు ఇతర నక్షత్రాలకు ప్రయాణించగలము. కానీ ఇది ఇంకా సాధ్యం కాదు - వెళ్ళడానికి చాలా ఎంపికలు ఉన్నాయి. సాధ్యమయ్యే అన్ని విశ్వాలకు అవి తగినంతగా ఉంటాయి.
స్ట్రింగ్ థియరీ అన్ని భౌతిక సిద్ధాంతాలను ఏకం చేయగలదు మరియు విశ్వం యొక్క రహస్యాలను మనకు వెల్లడిస్తుంది - దీనికి అన్ని ముందస్తు అవసరాలు ఉన్నాయి. కానీ ఇంతవరకు ఎలాంటి ఆధారాలు లేవు.
ఆధునిక విజ్ఞాన శాస్త్రం యొక్క ఇతర ఆవిష్కరణలు తార్కికంగా స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతాన్ని అనుసరిస్తాయి. దురదృష్టవశాత్తు, ఇది దేనినీ నిరూపించలేదు.
స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం రెండు సూపర్ స్ట్రింగ్ విప్లవాలు మరియు అనేక సంవత్సరాల ఉపేక్ష నుండి బయటపడింది. కొంతమంది శాస్త్రవేత్తలు దీనిని సైన్స్ ఫిక్షన్ అని భావిస్తారు, మరికొందరు కొత్త సాంకేతికతలు దానిని నిరూపించడంలో సహాయపడతాయని నమ్ముతారు.
అతి ముఖ్యమైన విషయం: మీరు స్ట్రింగ్ థియరీ గురించి మీ స్నేహితులకు చెప్పాలని ప్లాన్ చేస్తే, వారిలో భౌతిక శాస్త్రవేత్త లేరని నిర్ధారించుకోండి - మీరు సమయం మరియు నరాలను ఆదా చేస్తారు. మరియు మీరు పాలిటెక్నిక్‌లో బ్రియాన్ గ్రీన్ లాగా కనిపిస్తారు:

సూపర్ స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం, జనాదరణ పొందిన పరిభాషలో, విశ్వాన్ని శక్తి యొక్క కంపించే తంతువుల సమాహారంగా ఊహించింది-తీగలు. అవి ప్రకృతికి ఆధారం. పరికల్పన ఇతర మూలకాలను కూడా వివరిస్తుంది - బ్రాన్స్. మన ప్రపంచంలోని అన్ని పదార్ధాలు స్ట్రింగ్స్ మరియు బ్రేన్ల కంపనాలను కలిగి ఉంటాయి. సిద్ధాంతం యొక్క సహజ పరిణామం గురుత్వాకర్షణ వర్ణన. అందుకే గురుత్వాకర్షణ శక్తిని ఇతర శక్తులతో ఏకీకృతం చేయడానికి ఇది కీలకమని శాస్త్రవేత్తలు విశ్వసిస్తున్నారు.

భావన అభివృద్ధి చెందుతోంది

ఏకీకృత క్షేత్ర సిద్ధాంతం, సూపర్ స్ట్రింగ్స్ సిద్ధాంతం పూర్తిగా గణితశాస్త్రం. అన్ని భౌతిక శాస్త్ర భావనల మాదిరిగానే, ఇది కొన్ని మార్గాల్లో వివరించగల సమీకరణాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

ఈ సిద్ధాంతం యొక్క చివరి సంస్కరణ ఏమిటో ఈ రోజు ఎవరికీ ఖచ్చితంగా తెలియదు. శాస్త్రవేత్తలు దాని సాధారణ అంశాల గురించి చాలా అస్పష్టమైన ఆలోచనను కలిగి ఉన్నారు, అయితే అన్ని సూపర్ స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతాలను కవర్ చేసే తుది సమీకరణాన్ని ఎవరూ ఇంకా ముందుకు తీసుకురాలేదు మరియు దానిని ప్రయోగాత్మకంగా నిర్ధారించడం ఇంకా సాధ్యం కాలేదు (అయితే ఇది కూడా ఉంది. తిరస్కరించబడింది). భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు సమీకరణం యొక్క సరళీకృత సంస్కరణలను సృష్టించారు, కానీ ఇప్పటివరకు ఇది మన విశ్వాన్ని పూర్తిగా వివరించలేదు.

ప్రారంభకులకు సూపర్ స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం

పరికల్పన ఐదు కీలక ఆలోచనలపై ఆధారపడింది.

సూపర్ స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం మన ప్రపంచంలోని అన్ని వస్తువులు కంపన థ్రెడ్‌లు మరియు శక్తి పొరలతో కూడి ఉన్నాయని అంచనా వేసింది.
ఇది సాధారణ సాపేక్షతను (గురుత్వాకర్షణ) క్వాంటం భౌతిక శాస్త్రంతో కలపడానికి ప్రయత్నిస్తుంది.
సూపర్ స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం విశ్వంలోని అన్ని ప్రాథమిక శక్తులను ఏకం చేయడానికి అనుమతిస్తుంది.
ఈ పరికల్పన రెండు ప్రాథమికంగా భిన్నమైన కణాలు, బోసాన్‌లు మరియు ఫెర్మియన్‌ల మధ్య కొత్త కనెక్షన్, సూపర్‌సిమెట్రీని అంచనా వేస్తుంది.
ఈ భావన విశ్వం యొక్క అనేక అదనపు, సాధారణంగా గమనించలేని పరిమాణాలను వివరిస్తుంది.

స్ట్రింగ్స్ మరియు బ్రాన్స్

1970 లలో సిద్ధాంతం ఉద్భవించినప్పుడు, దానిలోని శక్తి యొక్క థ్రెడ్లు 1-డైమెన్షనల్ వస్తువులుగా పరిగణించబడ్డాయి - స్ట్రింగ్స్. "ఒక డైమెన్షనల్" అనే పదం అంటే స్ట్రింగ్ కేవలం 1 డైమెన్షన్, పొడవు, ఉదాహరణకు, ఒక చతురస్రం వలె కాకుండా పొడవు మరియు ఎత్తు కలిగి ఉంటుంది.

సిద్ధాంతం ఈ సూపర్ స్ట్రింగ్‌లను రెండు రకాలుగా విభజిస్తుంది - మూసి మరియు ఓపెన్. ఓపెన్ స్ట్రింగ్ ఒకదానికొకటి తాకని చివరలను కలిగి ఉంటుంది, అయితే క్లోజ్డ్ స్ట్రింగ్ ఓపెన్ ఎండ్స్ లేని లూప్. ఫలితంగా, టైప్ 1 స్ట్రింగ్స్ అని పిలువబడే ఈ తీగలు 5 ప్రధాన రకాల పరస్పర చర్యలకు లోబడి ఉన్నాయని కనుగొనబడింది.

పరస్పర చర్యలు దాని చివరలను కనెక్ట్ చేయడానికి మరియు వేరు చేయడానికి స్ట్రింగ్ యొక్క సామర్థ్యంపై ఆధారపడి ఉంటాయి. ఓపెన్ స్ట్రింగ్‌ల చివరలు కలిసి లూప్డ్ స్ట్రింగ్‌లను ఏర్పరుస్తాయి కాబట్టి, లూప్డ్ స్ట్రింగ్‌లను చేర్చని సూపర్ స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతాన్ని నిర్మించడం అసాధ్యం.

క్లోజ్డ్ స్ట్రింగ్స్ గురుత్వాకర్షణను వివరించగల లక్షణాలను భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు కలిగి ఉన్నందున ఇది ముఖ్యమైనదిగా మారింది. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, పదార్థం యొక్క కణాలను వివరించడానికి బదులుగా, సూపర్ స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం వాటి ప్రవర్తన మరియు గురుత్వాకర్షణను వివరించగలదని శాస్త్రవేత్తలు గ్రహించారు.

సంవత్సరాలుగా, తీగలతో పాటు, సిద్ధాంతానికి ఇతర అంశాలు కూడా అవసరమని కనుగొనబడింది. వాటిని షీట్‌లు లేదా బ్రాన్‌లుగా భావించవచ్చు. తీగలను ఒకటి లేదా రెండు వైపులా జతచేయవచ్చు.

క్వాంటం గ్రావిటీ

ఆధునిక భౌతిక శాస్త్రంలో రెండు ప్రాథమిక శాస్త్రీయ నియమాలు ఉన్నాయి: సాధారణ సాపేక్షత (GTR) మరియు క్వాంటం. వారు సైన్స్ యొక్క పూర్తిగా భిన్నమైన రంగాలను సూచిస్తారు. క్వాంటం ఫిజిక్స్ అతి చిన్న సహజ కణాలను అధ్యయనం చేస్తుంది మరియు సాధారణ సాపేక్షత, ఒక నియమం వలె, గ్రహాలు, గెలాక్సీలు మరియు విశ్వం మొత్తం మీద ప్రకృతిని వివరిస్తుంది. వాటిని ఏకం చేయడానికి ప్రయత్నించే పరికల్పనలను క్వాంటం గ్రావిటీ సిద్ధాంతాలు అంటారు. నేడు వాటిలో అత్యంత ఆశాజనకంగా ఉన్నది తీగ వాయిద్యం.

క్లోజ్డ్ థ్రెడ్లు గురుత్వాకర్షణ ప్రవర్తనకు అనుగుణంగా ఉంటాయి. ప్రత్యేకించి, అవి గ్రావిటాన్ యొక్క లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి, ఇది వస్తువుల మధ్య గురుత్వాకర్షణను బదిలీ చేసే కణం.

దళాలు చేరడం

స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం నాలుగు శక్తులను కలపడానికి ప్రయత్నిస్తుంది - విద్యుదయస్కాంత శక్తి, బలమైన మరియు బలహీనమైన అణు శక్తులు మరియు గురుత్వాకర్షణ - ఒకటిగా. మన ప్రపంచంలో అవి నాలుగు విభిన్న దృగ్విషయాలుగా వ్యక్తమవుతాయి, అయితే స్ట్రింగ్ థియరిస్టులు విశ్వం ప్రారంభంలో, నమ్మశక్యం కాని అధిక శక్తి స్థాయిలు ఉన్నప్పుడు, ఈ శక్తులన్నీ ఒకదానితో ఒకటి పరస్పర చర్య చేసే తీగల ద్వారా వివరించబడతాయి.

సూపర్సిమెట్రీ

విశ్వంలోని అన్ని కణాలను రెండు రకాలుగా విభజించవచ్చు: బోసాన్లు మరియు ఫెర్మియన్లు. వాటి మధ్య సూపర్‌సిమెట్రీ అనే సంబంధం ఉందని స్ట్రింగ్ థియరీ అంచనా వేసింది. సూపర్‌సిమెట్రీ కింద, ప్రతి బోసాన్‌కు ఫెర్మియన్ మరియు ప్రతి ఫెర్మియాన్‌కు బోసాన్ ఉండాలి. దురదృష్టవశాత్తు, అటువంటి కణాల ఉనికి ప్రయోగాత్మకంగా నిర్ధారించబడలేదు.

సూపర్‌సిమెట్రీ అనేది భౌతిక సమీకరణాల మూలకాల మధ్య గణిత సంబంధం. ఇది భౌతికశాస్త్రంలోని మరొక శాఖలో కనుగొనబడింది మరియు దాని అప్లికేషన్ 1970ల మధ్యలో సూపర్‌సిమెట్రిక్ స్ట్రింగ్ థియరీ (లేదా సూపర్ స్ట్రింగ్ థియరీ, ప్రముఖ పరిభాషలో)గా పేరు మార్చడానికి దారితీసింది.

సూపర్‌సిమెట్రీ యొక్క ప్రయోజనాల్లో ఒకటి, ఇది కొన్ని వేరియబుల్స్‌ను తొలగించడం ద్వారా సమీకరణాలను చాలా సులభతరం చేస్తుంది. సూపర్‌సిమెట్రీ లేకుండా, సమీకరణాలు అనంతమైన విలువలు మరియు ఊహాత్మకం వంటి భౌతిక వైరుధ్యాలకు దారితీస్తాయి.

సూపర్‌సిమెట్రీ ద్వారా అంచనా వేయబడిన కణాలను శాస్త్రవేత్తలు గమనించనందున, ఇది ఇప్పటికీ ఒక పరికల్పన. ప్రముఖ ఐన్‌స్టీన్ సమీకరణం E = mc 2 ద్వారా ద్రవ్యరాశికి సంబంధించిన గణనీయమైన శక్తి అవసరం దీనికి కారణమని చాలా మంది భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు నమ్ముతున్నారు. ఈ కణాలు ప్రారంభ విశ్వంలో ఉండి ఉండవచ్చు, కానీ బిగ్ బ్యాంగ్ తర్వాత అది చల్లబడి శక్తి వ్యాపించడంతో, ఈ కణాలు తక్కువ శక్తి స్థాయిలకు మారాయి.

మరో మాటలో చెప్పాలంటే, అధిక-శక్తి కణాలుగా కంపించే తీగలు శక్తిని కోల్పోయి, వాటిని తక్కువ-కంపన మూలకాలుగా మార్చాయి.

ఖగోళ పరిశీలనలు లేదా పార్టికల్ యాక్సిలరేటర్ ప్రయోగాలు కొన్ని అధిక-శక్తి సూపర్‌సిమెట్రిక్ మూలకాలను గుర్తించడం ద్వారా సిద్ధాంతాన్ని నిర్ధారిస్తాయని శాస్త్రవేత్తలు భావిస్తున్నారు.

అదనపు కొలతలు

స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం యొక్క మరొక గణిత తాత్పర్యం ఏమిటంటే ఇది మూడు కోణాల కంటే ఎక్కువ ఉన్న ప్రపంచంలో అర్ధవంతంగా ఉంటుంది. దీనికి ప్రస్తుతం రెండు వివరణలు ఉన్నాయి:

అదనపు కొలతలు (వాటిలో ఆరు) కుప్పకూలాయి, లేదా, స్ట్రింగ్ థియరీ పరిభాషలో, ఎప్పటికీ గుర్తించబడని చాలా చిన్న పరిమాణాలుగా కుదించబడ్డాయి.
మేము 3-డైమెన్షనల్ బ్రేన్‌లో చిక్కుకున్నాము మరియు ఇతర కొలతలు దానికి మించి విస్తరించి మనకు అందుబాటులో ఉండవు.

సిద్ధాంతకర్తల మధ్య పరిశోధన యొక్క ముఖ్యమైన ప్రాంతం ఈ అదనపు కోఆర్డినేట్‌లు మన స్వంత వాటితో ఎలా సంబంధం కలిగి ఉండవచ్చనే గణిత నమూనా. శాస్త్రవేత్తలు త్వరలో ఈ అదనపు కొలతలు (అవి ఉన్నట్లయితే) రాబోయే ప్రయోగాలలో గుర్తించగలరని తాజా ఫలితాలు అంచనా వేస్తున్నాయి, ఎందుకంటే అవి గతంలో ఊహించిన దాని కంటే పెద్దవిగా ఉండవచ్చు.

లక్ష్యాన్ని అర్థం చేసుకోవడం

సూపర్ స్ట్రింగ్‌లను అధ్యయనం చేస్తున్నప్పుడు శాస్త్రవేత్తలు ప్రయత్నించే లక్ష్యం "ప్రతిదీ సిద్ధాంతం", అంటే, అన్ని భౌతిక వాస్తవికతను ప్రాథమిక స్థాయిలో వివరించే ఏకీకృత భౌతిక పరికల్పన. విజయవంతమైతే, ఇది మన విశ్వం యొక్క నిర్మాణం గురించి అనేక ప్రశ్నలను స్పష్టం చేయగలదు.

పదార్థం మరియు ద్రవ్యరాశిని వివరించడం

ఆధునిక పరిశోధన యొక్క ప్రధాన పనులలో ఒకటి నిజమైన కణాలకు పరిష్కారాలను కనుగొనడం.

స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం స్ట్రింగ్ యొక్క వివిధ అధిక కంపన స్థితుల ద్వారా హాడ్రాన్ల వంటి కణాలను వివరించే భావనగా ప్రారంభమైంది. చాలా ఆధునిక సూత్రీకరణలలో, మన విశ్వంలో గమనించిన పదార్థం స్ట్రింగ్స్ మరియు బ్రేన్‌ల యొక్క అత్యల్ప శక్తి కంపనాల ఫలితం. అధిక కంపనాలు మన ప్రపంచంలో ప్రస్తుతం లేని అధిక-శక్తి కణాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి.

వీటి ద్రవ్యరాశి తీగలు మరియు బ్రేన్‌లు కుదించబడిన అదనపు పరిమాణాలలో ఎలా చుట్టబడి ఉంటాయి అనేదానికి ఒక అభివ్యక్తి. ఉదాహరణకు, గణిత శాస్త్రజ్ఞులు మరియు భౌతిక శాస్త్రవేత్తలచే టోరస్ అని పిలువబడే డోనట్ ఆకారంలో ముడుచుకున్న సరళీకృత సందర్భంలో, స్ట్రింగ్ ఈ ఆకారాన్ని రెండు విధాలుగా చుట్టవచ్చు:

టోరస్ మధ్యలో చిన్న లూప్;
టోరస్ మొత్తం బయటి చుట్టుకొలత చుట్టూ ఒక పొడవైన లూప్.

చిన్న లూప్ తేలికపాటి కణం మరియు పొడవైన లూప్ భారీగా ఉంటుంది. తీగలను టోరస్-ఆకారపు కాంపాక్టిఫైడ్ కొలతలు చుట్టూ చుట్టినప్పుడు, విభిన్న ద్రవ్యరాశితో కొత్త మూలకాలు ఏర్పడతాయి.

సూపర్ స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం క్లుప్తంగా మరియు స్పష్టంగా, సరళంగా మరియు సొగసైన పొడవును ద్రవ్యరాశికి మార్చడాన్ని వివరిస్తుంది. ఇక్కడ ముడుచుకున్న కొలతలు టోరస్ కంటే చాలా క్లిష్టంగా ఉంటాయి, కానీ సూత్రప్రాయంగా అవి అదే విధంగా పని చేస్తాయి.

ఊహించడం కష్టంగా ఉన్నప్పటికీ, స్ట్రింగ్ టోరస్ చుట్టూ ఒకే సమయంలో రెండు దిశలలో చుట్టబడి ఉంటుంది, ఫలితంగా వేరొక ద్రవ్యరాశితో విభిన్న కణం ఏర్పడుతుంది. బ్రేన్లు అదనపు పరిమాణాలను కూడా చుట్టి, మరిన్ని అవకాశాలను సృష్టిస్తాయి.

స్థలం మరియు సమయం యొక్క నిర్వచనం

సూపర్ స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం యొక్క అనేక సంస్కరణల్లో, కొలతలు కుప్పకూలాయి, ప్రస్తుత సాంకేతికత స్థాయిలో వాటిని గమనించలేనట్లు చేస్తుంది.

స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం ఐన్‌స్టీన్ వివరించిన దానికంటే ఎక్కువ స్థలం మరియు సమయం యొక్క ప్రాథమిక స్వభావాన్ని వివరించగలదా అనేది ప్రస్తుతం అస్పష్టంగా ఉంది. దానిలో, కొలతలు తీగల పరస్పర చర్యకు నేపథ్యం మరియు స్వతంత్ర నిజమైన అర్థం లేదు.

అన్ని స్ట్రింగ్ ఇంటరాక్షన్‌ల మొత్తం మొత్తానికి ఉత్పన్నంగా స్పేస్-టైమ్ ప్రాతినిధ్యం గురించి వివరణలు ప్రతిపాదించబడ్డాయి, పూర్తిగా అభివృద్ధి చెందలేదు.

ఈ విధానం కొంతమంది భౌతిక శాస్త్రవేత్తల ఆలోచనలకు అనుగుణంగా లేదు, ఇది పరికల్పనపై విమర్శలకు దారితీసింది. పోటీ సిద్ధాంతం దాని ప్రారంభ బిందువుగా స్థలం మరియు సమయం యొక్క పరిమాణాన్ని ఉపయోగిస్తుంది. చివరికి ఇది అదే ప్రాథమిక పరికల్పనకు భిన్నమైన విధానంగా మారుతుందని కొందరు నమ్ముతారు.

గురుత్వాకర్షణ పరిమాణీకరణ

ఈ పరికల్పన యొక్క ప్రధాన సాధన, ధృవీకరించబడినట్లయితే, గురుత్వాకర్షణ యొక్క క్వాంటం సిద్ధాంతం అవుతుంది. సాధారణ సాపేక్షతలో ప్రస్తుత వివరణ క్వాంటం భౌతిక శాస్త్రంతో ఏకీభవించదు. రెండవది, చిన్న కణాల ప్రవర్తనపై పరిమితులను విధించడం ద్వారా, విశ్వాన్ని చాలా చిన్న ప్రమాణాలపై అన్వేషించడానికి ప్రయత్నిస్తున్నప్పుడు వైరుధ్యాలకు దారి తీస్తుంది.

దళాల ఏకీకరణ

ప్రస్తుతం, భౌతిక శాస్త్రవేత్తలకు నాలుగు ప్రాథమిక శక్తులు తెలుసు: గురుత్వాకర్షణ, విద్యుదయస్కాంత, బలహీనమైన మరియు బలమైన అణు పరస్పర చర్యలు. స్ట్రింగ్ థియరీ నుండి అవన్నీ ఒకప్పుడు ఒకదాని యొక్క వ్యక్తీకరణలు అని అనుసరిస్తుంది.

ఈ పరికల్పన ప్రకారం, మహా విస్ఫోటనం తర్వాత ప్రారంభ విశ్వం చల్లబడినందున, ఈ ఒక్క పరస్పర చర్య నేడు పనిచేసే విభిన్నమైన వాటిగా విడిపోవడం ప్రారంభించింది.

అధిక-శక్తి ప్రయోగాలు ఏదో ఒక రోజు ఈ శక్తుల ఏకీకరణను కనుగొనటానికి అనుమతిస్తాయి, అయినప్పటికీ ఇటువంటి ప్రయోగాలు సాంకేతిక పరిజ్ఞానం యొక్క ప్రస్తుత అభివృద్ధికి మించినవి.

ఐదు ఎంపికలు

1984 సూపర్ స్ట్రింగ్ విప్లవం నుండి, అభివృద్ధి చురుకైన వేగంతో కొనసాగింది. ఫలితంగా, ఒక భావనకు బదులుగా, టైప్ I, IIA, IIB, HO, HE అని పిలువబడే ఐదు ఉన్నాయి, వీటిలో ప్రతి ఒక్కటి మన ప్రపంచాన్ని పూర్తిగా వివరించింది, కానీ పూర్తిగా కాదు.

భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు, సార్వత్రిక నిజమైన సూత్రాన్ని కనుగొనాలనే ఆశతో స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం యొక్క సంస్కరణలను పరిశీలిస్తూ, 5 విభిన్న స్వయం సమృద్ధి సంస్కరణలను సృష్టించారు. వారి కొన్ని లక్షణాలు ప్రపంచంలోని భౌతిక వాస్తవికతను ప్రతిబింబిస్తాయి, మరికొన్ని వాస్తవికతకు అనుగుణంగా లేవు.

M-సిద్ధాంతం

1995లో జరిగిన ఒక సమావేశంలో భౌతిక శాస్త్రవేత్త ఎడ్వర్డ్ విట్టెన్ ఐదు పరికల్పనల సమస్యకు సాహసోపేతమైన పరిష్కారాన్ని ప్రతిపాదించారు. కొత్తగా కనుగొనబడిన ద్వంద్వత్వం ఆధారంగా, అవన్నీ విట్టెన్ చేత M-థియరీ ఆఫ్ సూపర్ స్ట్రింగ్స్ అని పిలువబడే ఒకే విస్తృతమైన భావన యొక్క ప్రత్యేక సందర్భాలుగా మారాయి. దాని ముఖ్య భావనలలో ఒకటి బ్రాన్స్ (పొరకు సంక్షిప్తంగా), 1 కంటే ఎక్కువ పరిమాణంతో కూడిన ప్రాథమిక వస్తువులు. రచయిత పూర్తి సంస్కరణను ప్రతిపాదించనప్పటికీ, అది ఇప్పటికీ ఉనికిలో లేదు, సూపర్ స్ట్రింగ్స్ యొక్క M-సిద్ధాంతం క్లుప్తంగా క్రింది లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది:

11-డైమెన్షనల్ (10 ప్రాదేశిక ప్లస్ 1 సమయ పరిమాణం);
ఒకే భౌతిక వాస్తవికతను వివరించే ఐదు సిద్ధాంతాలకు దారితీసే ద్వంద్వాలు;
బ్రాన్‌లు 1 కంటే ఎక్కువ డైమెన్షన్‌లు కలిగిన స్ట్రింగ్‌లు.

పరిణామాలు

ఫలితంగా, ఒకదానికి బదులుగా, 10,500 పరిష్కారాలు ఉద్భవించాయి. కొంతమంది భౌతిక శాస్త్రవేత్తలకు, ఇది సంక్షోభానికి కారణమైంది, మరికొందరు మానవ సూత్రాన్ని అంగీకరించారు, ఇది విశ్వంలోని మన ఉనికి ద్వారా దాని లక్షణాలను వివరిస్తుంది. సూపర్ స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతాన్ని నావిగేట్ చేయడానికి సిద్ధాంతకర్తలు మరొక మార్గాన్ని కనుగొంటారని చూడవలసి ఉంది.

మన ప్రపంచం ఒక్కటే కాదని కొన్ని వివరణలు సూచిస్తున్నాయి. అత్యంత రాడికల్ సంస్కరణలు అనంతమైన విశ్వాల ఉనికిని అనుమతిస్తాయి, వాటిలో కొన్ని మన యొక్క ఖచ్చితమైన కాపీలను కలిగి ఉంటాయి.

ఐన్‌స్టీన్ సిద్ధాంతం వార్మ్‌హోల్ లేదా ఐన్‌స్టీన్-రోసెన్ వంతెన అని పిలువబడే కూలిపోయిన స్థలం ఉనికిని అంచనా వేస్తుంది. ఈ సందర్భంలో, రెండు సుదూర ప్రాంతాలు చిన్న మార్గం ద్వారా అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. సూపర్ స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం దీనిని మాత్రమే కాకుండా, సమాంతర ప్రపంచాల సుదూర బిందువుల అనుసంధానాన్ని కూడా అనుమతిస్తుంది. భౌతిక శాస్త్ర నియమాలతో విశ్వాల మధ్య పరివర్తన కూడా సాధ్యమే. అయినప్పటికీ, గురుత్వాకర్షణ యొక్క క్వాంటం సిద్ధాంతం వారి ఉనికిని అసాధ్యం చేసే అవకాశం ఉంది.

చాలా మంది భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు హోలోగ్రాఫిక్ సూత్రం, స్థలం వాల్యూమ్‌లో ఉన్న మొత్తం సమాచారం దాని ఉపరితలంపై నమోదు చేయబడిన సమాచారానికి అనుగుణంగా ఉన్నప్పుడు, శక్తి థ్రెడ్ల భావనపై లోతైన అవగాహనను అందిస్తుంది.

సూపర్ స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం సమయం యొక్క బహుళ కోణాలను అనుమతిస్తుంది, ఇది వాటి అంతటా ప్రయాణించడానికి దారితీస్తుందని కొందరు నమ్ముతారు.

అదనంగా, పరికల్పన బిగ్ బ్యాంగ్ మోడల్‌కు ప్రత్యామ్నాయాన్ని అందిస్తుంది, దీనిలో మన విశ్వం రెండు బ్రాన్‌ల తాకిడి ద్వారా సృష్టించబడింది మరియు సృష్టి మరియు విధ్వంసం యొక్క పునరావృత చక్రాల గుండా వెళుతుంది.

విశ్వం యొక్క అంతిమ విధి ఎల్లప్పుడూ భౌతిక శాస్త్రవేత్తలను ఆక్రమించింది మరియు స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం యొక్క చివరి సంస్కరణ పదార్థం యొక్క సాంద్రత మరియు విశ్వోద్భవ స్థిరాంకాన్ని నిర్ణయించడంలో సహాయపడుతుంది. ఈ విలువలను తెలుసుకుంటే, విశ్వం విస్ఫోటనం చెంది, మళ్లీ ప్రారంభమయ్యే వరకు విశ్వం సంకోచించగలదా అని విశ్వోద్భవ శాస్త్రవేత్తలు నిర్ధారించగలరు.

దీనిని అభివృద్ధి చేసి పరీక్షించే వరకు అది దేనికి దారితీస్తుందో ఎవరికీ తెలియదు. E=mc 2 సమీకరణాన్ని వ్రాసిన ఐన్‌స్టీన్, అది అణ్వాయుధాల ఆవిర్భావానికి దారితీస్తుందని ఊహించలేదు. క్వాంటం ఫిజిక్స్ సృష్టికర్తలకు ఇది లేజర్‌లు మరియు ట్రాన్సిస్టర్‌ల సృష్టికి ఆధారం అవుతుందని తెలియదు. అటువంటి పూర్తిగా సైద్ధాంతిక భావన దేనికి దారితీస్తుందో ఇంకా తెలియనప్పటికీ, అత్యుత్తమమైనది ఖచ్చితంగా ఫలితాన్నిస్తుందని చరిత్ర సూచిస్తుంది.

మీరు ఈ పరికల్పన గురించి ఆండ్రూ జిమ్మెర్‌మాన్ యొక్క పుస్తకం, సూపర్‌స్ట్రింగ్ థియరీ ఫర్ డమ్మీస్‌లో మరింత చదవవచ్చు.