نظريه ابر ريسمانها

[MOHAMMAD REZA]

نظريه ابر ريسمانها

مقدمه: اما در واقع يك ريسمان از چه چيزي ساخته شده است؟

يك ريسمان يك مقدار كوچك انرژي است و در اينجا هيچ چيزي كوچكتر از اين مقدار انرژي نيست.
در نظريه ي ريسمان به جاي اينكه هر ذره را مستقل در نظر بگيريم به صورت رشته اي پيوسته با شكلهاي مختلف درنظر ميگيريم , مثلا الكترون را مي توان مانند يك النگو رشته اي بدانيم كه دو سرش بهم گره خورده و حلقه دايره اي تشكيل داده است. علت بوجود آمدن اين نظريه اين بود كه گرانش با كوانتوم مشكل دارد. همچنانكه گفته شد در دنياي ما چهار نيروي اصلي بنامهاي الكترومغناطيسي، هسته اي قوي، هسته اي ضعيف و گرانشي وجود دارد. سه نيروي اول به ترتيب مي توانند با هم در انرژيهاي بالا متحد شوند و يك نظريه واحد داشته باشند. يعني انشعاباتي از يك نظريه ي اصلي باشند. اصطلاحاٌ مي گويند اين سه نظريه در انرژيهاي بالا تقارن دارند و در انرژيهاي معمولي دچار شكست خودبخودي تقارن مي شوند. اما چهارمين نيروي اصلي يعني گرانش دو مشكل اساسي دارد. يكي وحدت نيافتن با سه نيروي ديگر و ديگر اينكه اگر ذرات را نقطه اي در نظر بگيريم، سطح مقطع برهم كنش نيروي گرانشي بين دو ذره ي نقطه اي كه بهم نزديك مي شوند طبق نظريه ي كوانتومي بي نهايت بدست مي آيد. از اينرو ذرات بصورت ريسمانهاي يك بعدي در نظر گرفته شدند. مثلا الكترون يا كواركها همگي ريسمانهاي بسته و حلقوي با شكلهاي مختلفند. در اين تصورجديد، ديگر برهم كنش ذرات در زمان و مكان خاص رخ نمي دهد بلكه شما دو حلقه داريد كه در فضا بهم نزديك مي شوند و با عكسبرداي تخيلي يك پوسته به شكل شلنگ نمايش داده مي شود. مثل اينكه دو شلنگ بهم برخورد كرده باشند و دو شلنگ جديد بوجود آورده باشند. در اين نظريه هم وحدت ميسر است و هم بينهايتهاي گرانش كوانتومي برطرف مي شود.

ادامه دارد...

[MOHAMMAD REZA]

چكيده:
ابعاد اضافي: نظريه ي ريسمان ادعا مي كند كه دنياي ما ده بعديست. يعني نه بعد مكاني و يك بعد زماني دارد. اين برخلاف تجربيات ماست. يعني ما فكر مي كنيم كه در دنيايي با سه بعد مكاني و يك بعد زماني زندگي مي كنيم. به همين دليل توجيه مي كند كه شش بعد اضافي در واقع در دنياي ما وجود دارند ولي فشرده شده اند. فشرده شدن يعني اينكه مثلا شما يك شلنگ را از فاصله ي دور بصورت يك بعدي مي بينيد اما از نزديك بصورت يك استوانه ي دو بعدي. امروزه برخي از نظريه پردازان ريسمانها بحث ابعاد بيشتر، حتي 26 بعد را مطرح كرده اند.

پوسته ها: يك پوسته چيزي است كه يك ريسمان روي آن قرار دارد. فرض كنيم يك پوسته يك فضاي سه بعدي است(مانند فضاي ما). بعد فرض كنيم ميدانها روي اين پوسته ها هستند. فوتون روي اين پوسته هاست و شش بعد ديگر تاريك است. فوتون فقط روي اين پوسته ها زندگي مي كند. و ما ابعاد اضافي را نخواهيم ديد. همچنين گراويتون در همه ي فضا وجود دارد. كنش ذرات با گراويتون در نه بعد انجام مي شود. اثر گراويتون در اين ابعاد اضافي آنقدر كوچك است كه ما فقط آثار گرانش را مشاهده مي كنيم.

M-Theory: نظريه هاي مختلفي تحت عنوان نظريه ريسمانها ارائه مي شود كه توضيحات متفاوتي از يك پديده فيزيكي مي دهند. در حقيقت پنج نوع نظريه ريسمانها وجود دارد:
Type I, Type IIA, Type IIB, Heterolic E8, Heterolic SO32
دو نوع E8, SO32 مخلوط نوع دو و نظريه ريسمان بوزونيك هستند.
در نظريه ريسمانها نگرش به ذرات شبيه سيمهاي گيتار است كه تحت كشش هاي مختلف، نتهاي متفاوتي را توليد مي كنند.

ادامه دارد...

[MOHAMMAD REZA]

ريسمان چيست؟
رشته سيمهاي گيتار را تصور كنيد كه با كشيده شدن در طول گيتار كوك شده‌اند؛ بسته به آنكه سيمها چقدر كشيده شوند و تحت فشار قرار گيرند، نت‌هاي موسيقي مختلفي بوسيله آنها ايجاد مي‌شود. مي‌توانيم اين نت‌هاي موسيقي را حالتهاي برانگيخته سيمهاي گيتار تحت كشش بناميم. به طور مشابه در تئوري ريسمان ذرات بنيادين كه در شتابدهنده‌ها مشاهده مي‌شوند را مي‌توانيم نت‌هاي موسيقي و يا همان حالتهاي برانگيخته فرض كنيم.
در تئوري ريسمان همانند نواختن گيتار، ريسمانها بايد تحت كشش قرار بگيرند تا برانگيخته شوند.

كشش ريسمان
اگرچه ريسمانها در تئوري ريسمان در فضا-زمان شناور هستند و مانند گيتار مقيد نيستند وليكن با اين حال آنها كشش دارند.
اگر تئوري ريسمان تئوري گرانش كوانتوم باشد، پس متوسط اندازه ريسمان بايد چيزي نزديك به مقياس طول گرانش كوانتوم باشد كه طول پلانك ناميده مي‌شود و حدود ده بتوان منهاي سي و سه سانتيمتر مي‌باشد. متاسفانه اين بدان معناست كه ريسمانها به حدي براي ديدن با تكنولوژي فعلي فيزيك ذرات كوچك هستند كه فيزيكدانان مجبور به ابداع روشهاي جديدي براي آزمايش تئوري شدند.

ادامه دارد...