تبلیغات
Sky of Starry Night You could put your verification ID in a comment Or, in its own meta tag Or, as one of your keywords Your content is here. The verification ID will NOT be detected if you put it here. آسمان شب ستاره ای - نظریه M و جهان یکپارچه
پنجشنبه 1391/09/30  00:00
نوع مطلب: (اختر فیزیک ،فیزیک ،دیگر ،) توسط: cumran amiri

همانگونه که در دروس قبلی اشاره شد نظریه ای به طور ناگهانی در پی کاوش معادلات تیامی اویل ظهور کرد که این نظریه با تکمیل خود نظریه ریسمان نام گرفت که بطور زیبایی سمفونی خاصی از طبیعت را به نمایش می گذاشت در این نظریه که ذرات به جز ریسمان های یک بعدی که طنین آنها در ده بعد حکایت ذرات گوناگون را می کرد و تمام ذرات از جمله گراویتون را توضیح می داد و متحد کننده دو نظریه کوانتم و نسبیت بود . و با تقارن و توپولوژی شگرفت جلوه ای خاص از طبیعت را به نمایش می گذاشت .

اما با تمام تفاسیر این نظریه نوظهور به مثابه یک هرمی بود که تنها نوک قله آن از زیر خاک نمایان بود و فرض بر اینکه نوک قله گوهری قرارداشت و باید با خاک برداری کم کم از حقیقت کل آن پرده برداشت .تا مبادا ورودی آن و اصول اولیه آن مشخص شود باری نظریه ریسمان هنوز معلوم نبود بر اساس چه اصول اولیه ای بنیان نهاده شده است و این نظریه هنوز رو به عقب تکامل می یابد حتی امروزه نیز هیچ کس اصول فیزیکی ساده ای را که زمینه یک نظریه کامل است نمی شناسد . از این رو به وجود آمدن تحولاتی در آن بدیهی به نظر می رسید .

موضوع اصلی این بود که در مسأله نظریه ای تقارن می توان به نظریه های گوناگون که همگی آنها می توانستند حقایق را توضیح دهند و در عین حال از هم منفصل بودند برخورد می کنیم .



مثلاً در همین زمینه ریسمان ها یکی از مشکلات وجود میلیاردها پاسخ برای معادلات ریسمان بود . با فشردن و حلقه کردن ساختار فضا- زمان به روش های مختلف می توان پاسخ های ریسمان را در هر بعدی نوشت هرکدام از میلیاردها پاسخ ریسمان به یک جهان از نظر ریاضی خودسازگار مربوط می شوند .

و از بین این میلیاردها پاسخ یافتن دقیق مدل استاندارد با مقادیر مشخص نوزده پارامتر آن بسیار مشکل بود و فیزیکدانان در یافتن دقیق جهان ما در بین این جنگل از جهانها دچارسردرگمی شدند .

یکی از دلایل دشواری این مسئله این است که چون ما در دنیای کم انرژی خود ابرتقارن را نمی بینیم ، لاجرم باید جایی ابرتقارن شکسته شود . مثلاً مادرطبیعت سلکترون یعنی همان ابرزوج الکترون را نمی بینیم ، اگر ابرتقارن شکسته نشود آنگاه جرم هر ذره باید با جرم ابرزوج آن برابر باشد .

فیزیکدانان عقیده دارند که ابرتقارن شکسته و در نتیجه جرم ابرذرات بسیار زیاد شده یعنی فراتر از محدوده شتابدهنده های امروزی ذرات اما تاکنون هیچ مکانیزم معتبری را برای شکستن ابرتقارن پیشنهاد نکرده اند .

نه تنها این مشکل وجود دارد علاوه بر آن پنج نظریه ریسمانی خود سازگار نیز وجوددارد ، تصور اینکه نظریه ریسمان (1) همان نظریه ای بود که وتریانو آن را فرموله کرد که برپایه دو نوع ریسمان باز « ریسمان هایی با دوانتهای باز » و بسته ( ریسمان های حلقه ای ) بناشده است . نظریه ریسمان (2) بر اساس افکار کیکاوا بنیان نهاده شدکه تنها با استفاده از ریسمان های بسته امکان پذیر است .

که در این روش بر هم کنش ها از طریق تبدیل یک ریسمان دایره شکل به دو ریسمان کوچکتر « شبیه تقسیم سلولی» صورت می گیرد .

و مهمترین این نظریه ها نظریه هتروتیک است که این نظریه براساس ریسمان های بسته اما شامل گروه های تقارنی بنا شده که آنقدر بزرگ هستند که بتوتاند نظریه گات را در خود جای دهد .

ابرگرانش

نظریه دیگری که بر پایه ابرتقارنی همزمان با نظریه ریسمان ارائه شد ابرگرانش نام داشت که در این نظریه ، نظریه اصلی گرانش انیشتین را می توان تنها با معرفی یک میدان جدید یعنی یک ابرزوج برای میدان اصلی گرانش به نام گراویتونو با اسپین حل نمود . در این نظریه به جای ریسمان ذرات نقطه ای بودند و بر خلاف ابرریسمان با زنجیره نامتناهی از نت ها و رزونانس ها ، ابرگرانش تنها دو ذره داشت و گره هایی در فضا و زمان و تمام ویژگی هایی که در مورد کمبود در آن به چشم می خورد اما باز دچار ناهنجاری های خاص شد این نظریه در11 بعد ارائه شد .

بالاخر نظریه پوسته

نظریه ابرتقارن دیگری که می توانست دریازده بعد وجود داشته باشد . اگرچه ریسمان تنها یک بعد داردکه طول آن را مشخص می کند یک ابرپوسته می تواند دو بعد یا بیشتر داشته باشد زیرانشانگر یک سطح است به علاوه مشخص شد دو نوع پوسته در یازده بعد خودسازگار هستند .

اما در سال (1994/ 1373) نتیجه جالبتری بدست آمد و نشان داده شد که اگر نظریه پوسته ای را در فضای یازده بعدی در نظربگیریم و سپس یکی از ابعاد را لوله کنیم ، آنگاه به نظریه ریسمانی ده بعدی تبدیل می شود .

به عبارت دیگر یک ریسمان ده بعدی را می توان از طریق تکه کردن یا لوله کردن یک بعد از یک پوسته یازده بعدی به دست آورد ، دایره استوای یک پوسته پس از حذف یک بعد به ریسمان تبدیل می شوند ، پنج روش برای این کاهش بعد وجود دارد که باعث می شود پنج نظریه ریسمانی مختلفی در ده بعد پدید آیند .

پس می توان تمام پنج نظریه ریسمان را تنها تقریب های متفاوت از همان نظریه یازده بعدی ریسمان در نظر گرفت .

پاسخ نظریه پوسته به ابرگرانش این بود که از آنجا که تعداد نامحدودی از ذرات با جرم های مختلف مربوط به ارتعاشات نامحدودی که می توان بر روی نوعی پوسته یازده بعدی می باشند جرم اگر بخش کوچکی از نظریهM شامل تنها ذرات بدون جرم باشند . همان نظریه قدیمی ابرگرانش را نتیجه می دهد . به بیان دیگر نظریه ابرگرانش زیرمجموعه کوچکی از نظریه M می باشد .

مزیت نظریه پوسته ها بر نظریه ریسمان ها

1. در نظریه پوسته ها ابعاد بالاتر به جای اینکه بسیار کوچک باشند در واقع می توانندکاملا بزرگ بوده و در آزمایشگاه قابل مشاهده می باشند .

2. در این نظریه از پوسته ها استفاده شده است . می توان کل جهان را به صورت پوسته ای در نظرگرفت که در جهانی بسیاربزرگتر شناور است . بنابراین لازم نیست که تمام ابعاد بالاتر در یک توپ جمع شوند د رحقیقت اندازه بعضی از آنها می تواند بزرگ و بی نهایت باشد .

پیامد نظریه پوسته ها

اگر جهان ما یک پوسته سه بعدی شناور در یک جهان پنج بعدی باشد این بار ارتعاشات روی سطح پوسته سه بعدی به اتم هایی که در اطراف خود می بینیم مربوط می شوند . بنابراین چنین ارتعاشااتی هرگز پوسته سه بعدی را ترک نکرده و نمی توانند به بعد پنجم رانده شوند . با اینکه جهان ما در بعد پنجم شناور است اتم های این جهان نمی توانند جهان را ترک کنند زیرا آنها نمایانگر ارتعاشات روی سطح سه بعدی هستند و این مسئله می تواند پاسخگوی این باشد که بعد پنجم کجاست ؟ پاسخ این است که ما در بعد پنجم شناور هستیم ولی نمی توانیم به آن وارد شویم . زیرا بدن ما به سطح یک پوسته سه بعدی چسبیده است .

ولی سوال اینجاست که گرانش فقط به عنوان یک ذره گراوتیون نیست بلکه خود فرم دهنده به فضاست هرچند فضا در ابعاد دیگر باشد .

در اینجا پاسخ این است که گرانش می تواند از فضای سه بعدی به ابعاد بالاتر نشت کند و این عامل ضعیف شدن قدرت گرانش خواهد شد و شاید اینکه چرا گرانش از سایر نیروها ضعیف تر است در همین نکته نهفته باشد .

اما سوال اینجاست این نشتی ، تا چه حد است شاید این جواب عامل شود که گرانش از آنچه که هست باید خیلی ضعیفتر شده باشد پاسخ دکتر حامد ارکانی به این مسأله این است که شاید بعد پنجم نامحدود نبوده و تنها یک میلی متر با ما فاصله داشته باشد در این صورت در فاصله های حدود یک میلی متر باید انحرافی از قوانین نیوتن بیابیم در صورتی که در فواصل دور چنین احتمالی وجود ندارد.

اگر بعد پنجم تنها یک میلیمتر از ما فاصله داشته باشد می توان صحت این ادعا را ا زطریق جستجو برای یافتن انحراف کوچک در قانون گرانش نیوتون مورد آزمایش قرار داد .

و گروه دیگری به سرپرستی رامان نظری دیگری را ارائه دادند که او اذعان داشت که پوسته سه بعدی دارای کششی گرانشی است که از واردشدن آزادانه گراویتونها به بعد پنجم جلوگیری می کند . لاجرم گراوتیون باید به دلیل گرانشی که پوسته سه بعدی اعمال می کند باید به آن چسبیده باشد بنابراین با اندازه گیری درمی یابیم که قانون نیوتون در جهان ما تقریباً درست است .

گرانش با ترک خوردن پوسته سه بعدی و ورود به بعد پنجم ضعیف می شود ولی نه به مقدار خیلی زیاد می توان گفت قانون عکس مجذور هنوز صادق است . رامان همچنین احتمال وجود پوسته دومی را مطرح کرد که به صورت موازی با ما وجود دارد اگرما بر هم کنش دقیق گرانش را در سرتاسر پوسته ها محاسبه کنیم ، می توانیم از نظر عددی تضعیف گرانش را توضیح دهیم یعنی قدرت گرانش نیز به همان اندازه قدرت دیگر نیروها خواهد بود .

اما به دلیل اینکه بخشی از گرانش به فضاهای با بعد بالاتر نشت می کند ، قدرت آن تضعیف شده است و انرژی که در آن این اثرهای کوانتمی قابل اندازه گیری می شوند ، برای انرژی میلیارد الکترون ولت یعنی انرژی پلانک نباشد و شاید با تنها کمک تریلیون ها الکترون ولت این کار را انجام داد پس ممکن است با استفاده از یک برخورددهنده بزرگ ها درون بتوان در این دهه آثار کوانتمی گرانشی را بدست آورد .


 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر
آخرین پست ها

©2011-2013 skyofstarrynight.mihanblog.com                                        all right reserved