சரம் கோட்பாட்டை கண்டுபிடித்தவர் யார்? சரம் கோட்பாடு என்பது எல்லாவற்றையும் ஒருங்கிணைத்த கோட்பாடு

பிரபஞ்சம் ஒரு செலோ போன்றது என்று நீங்கள் எப்போதாவது நினைத்திருக்கிறீர்களா? அது சரி - அவள் வரவில்லை. ஏனெனில் பிரபஞ்சம் ஒரு செல்லோ போன்றது அல்ல. ஆனால் அது சரங்களைக் கொண்டிருக்கவில்லை என்று அர்த்தமல்ல. இன்று String Theory பற்றி பேசலாம்.

நிச்சயமாக, பிரபஞ்சத்தின் சரங்கள் நாம் கற்பனை செய்வதை ஒத்ததாக இல்லை. சரம் கோட்பாட்டில், அவை நம்பமுடியாத அளவிற்கு சிறிய அதிர்வுறும் ஆற்றல் நூல்கள். இந்த நூல்கள் சிறிய "ரப்பர் பேண்டுகள்" போன்றவையாகும், அவை எல்லா வகையான வழிகளிலும் சுழலும், நீட்டவும் மற்றும் சுருக்கவும் முடியும். எவ்வாறாயினும், இவை அனைத்தும் பிரபஞ்சத்தின் சிம்பொனியை "விளையாடுவது" சாத்தியமில்லை என்று அர்த்தமல்ல, ஏனெனில், சரம் கோட்பாட்டாளர்களின் கூற்றுப்படி, இருக்கும் அனைத்தும் இந்த "நூல்களை" கொண்டுள்ளது.

இயற்பியல் முரண்பாடு

19 ஆம் நூற்றாண்டின் இரண்டாம் பாதியில், இயற்பியலாளர்களுக்கு அவர்களின் அறிவியலில் இனி தீவிரமான எதையும் கண்டுபிடிக்க முடியாது என்று தோன்றியது. கிளாசிக்கல் இயற்பியல் அதை நம்பியது தீவிர பிரச்சனைகள்அதில் எதுவும் மிச்சமில்லை, மேலும் உலகின் முழு அமைப்பும் சரியாக ஒழுங்குபடுத்தப்பட்ட மற்றும் யூகிக்கக்கூடிய இயந்திரம் போல் இருந்தது. சிக்கல், வழக்கம் போல், முட்டாள்தனம் காரணமாக நடந்தது - அறிவியலின் தெளிவான, புரிந்துகொள்ளக்கூடிய வானத்தில் இன்னும் இருக்கும் சிறிய "மேகங்களில்" ஒன்று. அதாவது, முற்றிலும் கருப்பு உடலின் கதிர்வீச்சு ஆற்றலைக் கணக்கிடும் போது (எந்த வெப்பநிலையிலும், அலைநீளத்தைப் பொருட்படுத்தாமல், அதன் மீது கதிர்வீச்சு சம்பவத்தை முழுமையாக உறிஞ்சும் ஒரு கற்பனையான உடல் - NS).

எந்தவொரு முற்றிலும் கருப்பு உடலின் மொத்த கதிர்வீச்சு ஆற்றல் எண்ணற்ற பெரியதாக இருக்க வேண்டும் என்று கணக்கீடுகள் காட்டுகின்றன. இத்தகைய வெளிப்படையான அபத்தத்திலிருந்து விடுபட, ஜெர்மன் விஞ்ஞானி மேக்ஸ் பிளாங்க் 1900 இல் புலப்படும் ஒளி, எக்ஸ்-கதிர்கள் மற்றும் பிறவற்றை பரிந்துரைத்தார். மின்காந்த அலைகள்அவர் குவாண்டா என்று அழைக்கப்படும் ஆற்றலின் சில தனித்துவமான பகுதிகளால் மட்டுமே வெளியிட முடியும். அவர்களின் உதவியுடன், முற்றிலும் கருப்பு உடலின் குறிப்பிட்ட சிக்கலை தீர்க்க முடிந்தது. இருப்பினும், நிர்ணயவாதத்திற்கான குவாண்டம் கருதுகோளின் விளைவுகள் இன்னும் உணரப்படவில்லை. 1926 ஆம் ஆண்டு வரை, மற்றொரு ஜெர்மன் விஞ்ஞானி வெர்னர் ஹைசன்பெர்க் புகழ்பெற்ற நிச்சயமற்ற கொள்கையை வகுத்தார்.

அதன் சாராம்சம், முன்னர் இருந்த அனைத்து மேலாதிக்க அறிக்கைகளுக்கும் மாறாக, இயற்பியல் விதிகளின் அடிப்படையில் எதிர்காலத்தை கணிக்கும் திறனை இயற்கை கட்டுப்படுத்துகிறது. நாம் நிச்சயமாக, துணை அணுத் துகள்களின் எதிர்காலம் மற்றும் நிகழ்காலத்தைப் பற்றி பேசுகிறோம். நம்மைச் சுற்றியுள்ள மேக்ரோகோஸ்மில் எந்த விஷயமும் எப்படிச் செய்கிறதோ அதிலிருந்து அவை முற்றிலும் மாறுபட்டதாக மாறியது. துணை அணு மட்டத்தில், விண்வெளியின் துணி சீரற்றதாகவும் குழப்பமாகவும் மாறும். சிறிய துகள்களின் உலகம் மிகவும் கொந்தளிப்பானது மற்றும் புரிந்துகொள்ள முடியாதது, அது பொது அறிவை மீறுகிறது. இடமும் நேரமும் அதில் மிகவும் திரிந்து பின்னிப் பிணைந்துள்ளன, இடது மற்றும் வலது, மேல் மற்றும் கீழ், அல்லது முன் மற்றும் பின் என்ற சாதாரண கருத்துக்கள் இல்லை.

ஒரு குறிப்பிட்ட துகள் தற்போது விண்வெளியில் எந்த புள்ளியில் அமைந்துள்ளது, அதன் கோண உந்தம் என்ன என்பதை உறுதியாகக் கூற முடியாது. விண்வெளி நேரத்தின் பல பகுதிகளில் ஒரு துகள் கண்டுபிடிப்பதற்கான ஒரு குறிப்பிட்ட நிகழ்தகவு மட்டுமே உள்ளது. துணை அணு மட்டத்தில் உள்ள துகள்கள் விண்வெளி முழுவதும் "ஒட்டப்பட்டதாக" தெரிகிறது. அது மட்டுமல்லாமல், துகள்களின் "நிலை" வரையறுக்கப்படவில்லை: சில சந்தர்ப்பங்களில் அவை அலைகளைப் போல செயல்படுகின்றன, மற்றவற்றில் அவை துகள்களின் பண்புகளை வெளிப்படுத்துகின்றன. இதை இயற்பியலாளர்கள் குவாண்டம் இயக்கவியலின் அலை-துகள் இரட்டைத்தன்மை என்று அழைக்கின்றனர்.

உலகின் கட்டமைப்பின் நிலைகள்: 1. மேக்ரோஸ்கோபிக் நிலை - விஷயம் 2. மூலக்கூறு நிலை 3. அணு நிலை - புரோட்டான்கள், நியூட்ரான்கள் மற்றும் எலக்ட்ரான்கள் 4. துணை அணு நிலை - எலக்ட்ரான் 5. துணை அணு நிலை - குவார்க்குகள் 6. சரம் நிலை

பொது சார்பியல் கோட்பாட்டில், எதிர் சட்டங்களைக் கொண்ட ஒரு மாநிலத்தில் இருப்பது போல், நிலைமை அடிப்படையில் வேறுபட்டது. விண்வெளி ஒரு டிராம்போலைன் போல தோன்றுகிறது - ஒரு மென்மையான துணி, நிறை கொண்ட பொருட்களால் வளைந்து நீட்டிக்க முடியும். அவை விண்வெளி-நேரத்தில் வார்ப்களை உருவாக்குகின்றன - நாம் ஈர்ப்பு விசையாக அனுபவிக்கிறோம். இணக்கமான, சரியான மற்றும் யூகிக்கக்கூடிய பொதுவான சார்பியல் கோட்பாடு "விசித்திரமான போக்கிரி" - குவாண்டம் இயக்கவியலுடன் தீர்க்க முடியாத மோதலில் உள்ளது, இதன் விளைவாக, மேக்ரோவர்ல்டு மைக்ரோவேர்ல்டுடன் "சமாதானம்" செய்ய முடியாது என்று சொல்லத் தேவையில்லை. இங்குதான் சரம் கோட்பாடு மீட்புக்கு வருகிறது.

2டி யுனிவர்ஸ். பாலிஹெட்ரான் வரைபடம் E8 எல்லாவற்றின் கோட்பாடு

ஸ்டிரிங் கோட்பாடு அனைத்து இயற்பியலாளர்களின் கனவை உள்ளடக்கியது, இரண்டு அடிப்படையில் முரண்பட்ட பொது சார்பியல் மற்றும் குவாண்டம் இயக்கவியல் ஆகியவற்றை ஒன்றிணைக்கிறது, இது மிகப்பெரிய "ஜிப்சி மற்றும் நாடோடி" ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீனை அவரது நாட்களின் இறுதி வரை வேட்டையாடிய கனவு.

விண்மீன் திரள்களின் நேர்த்தியான நடனம் முதல் துணை அணு துகள்களின் பைத்தியம் நடனம் வரை அனைத்தையும் இறுதியில் ஒரே ஒரு அடிப்படை இயற்பியல் கொள்கையால் விளக்க முடியும் என்று பல விஞ்ஞானிகள் நம்புகின்றனர். சில நேர்த்தியான சூத்திரத்தில் அனைத்து வகையான ஆற்றல், துகள்கள் மற்றும் இடைவினைகளை ஒன்றிணைக்கும் ஒற்றைச் சட்டம் கூட இருக்கலாம்.

பொது சார்பியல் பிரபஞ்சத்தின் மிகவும் பிரபலமான சக்திகளில் ஒன்றை விவரிக்கிறது - ஈர்ப்பு. குவாண்டம் இயக்கவியல் மற்ற மூன்று சக்திகளை விவரிக்கிறது: வலுவான அணுசக்தி, அணுக்களில் புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களை ஒன்றாக ஒட்டுகிறது, மின்காந்தவியல் மற்றும் பலவீனமான சக்தி, இது கதிரியக்க சிதைவில் ஈடுபட்டுள்ளது. ஒரு அணுவின் அயனியாக்கம் முதல் ஒரு நட்சத்திரத்தின் பிறப்பு வரை பிரபஞ்சத்தில் நடக்கும் எந்தவொரு நிகழ்வும், இந்த நான்கு சக்திகளின் மூலம் பொருளின் தொடர்புகளால் விவரிக்கப்படுகிறது.

மிகவும் சிக்கலான கணிதத்தைப் பயன்படுத்தி, மின்காந்த மற்றும் பலவீனமான இடைவினைகள் இருப்பதைக் காட்ட முடிந்தது பொது இயல்பு, அவற்றை ஒரு ஒற்றை மின்னோட்டமாக இணைத்தல். பின்னர், வலுவான அணுசக்தி தொடர்பு அவற்றுடன் சேர்க்கப்பட்டது - ஆனால் புவியீர்ப்பு எந்த வகையிலும் அவற்றுடன் சேரவில்லை. நான்கு சக்திகளையும் இணைப்பதற்கான மிகவும் தீவிரமான வேட்பாளர்களில் சரம் கோட்பாடு ஒன்றாகும், எனவே, பிரபஞ்சத்தில் உள்ள அனைத்து நிகழ்வுகளையும் உள்ளடக்கியது - இது "எல்லாவற்றின் கோட்பாடு" என்றும் அழைக்கப்படுகிறது.

ஆரம்பத்தில் ஒரு கட்டுக்கதை இருந்தது

இப்போது வரை, அனைத்து இயற்பியலாளர்களும் சரம் கோட்பாட்டில் மகிழ்ச்சியடையவில்லை. அதன் தோற்றத்தின் விடியலில், அது உண்மையில் இருந்து எண்ணற்ற தொலைவில் தோன்றியது. அவளுடைய பிறப்பு ஒரு புராணக்கதை.

உண்மையான வாதங்களுடன் ஆய்லரின் பீட்டா செயல்பாட்டின் வரைபடம்

1960 களின் பிற்பகுதியில், ஒரு இளம் இத்தாலிய தத்துவார்த்த இயற்பியலாளர், கேப்ரியல் வெனிசியானோ, வலுவான அணுசக்தியை விளக்கக்கூடிய சமன்பாடுகளைத் தேடிக்கொண்டிருந்தார் - அணுக்களின் கருக்களை ஒன்றாக இணைத்து, புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களை ஒன்றாக இணைக்கும் மிகவும் சக்திவாய்ந்த "பசை". புராணத்தின் படி, ஒரு நாள் அவர் தற்செயலாக கணிதத்தின் வரலாறு குறித்த தூசி நிறைந்த புத்தகத்தில் தடுமாறினார், அதில் அவர் முதன்முதலில் சுவிஸ் கணிதவியலாளர் லியோன்ஹார்ட் யூலர் எழுதிய இருநூறு ஆண்டுகள் பழமையான செயல்பாட்டைக் கண்டார். வெனிசியானோவின் ஆச்சரியத்தை கற்பனை செய்து பாருங்கள், யூலர் செயல்பாடு, நீண்ட காலமாக கணித ஆர்வத்தைத் தவிர வேறொன்றுமில்லை, இந்த வலுவான தொடர்புகளை விவரித்தது.

அது உண்மையில் எப்படி இருந்தது? சூத்திரம் ஒருவேளை விளைவாக இருக்கலாம் பல ஆண்டுகள்வெனிசியானோவின் பணி மற்றும் வாய்ப்பு ஆகியவை சரம் கோட்பாட்டின் கண்டுபிடிப்புக்கான முதல் படியை எடுக்க உதவியது. வலிமையான சக்தியை அற்புதமாக விளக்கிய ஆய்லரின் செயல்பாடு புதிய வாழ்க்கையைப் பெற்றுள்ளது.

இறுதியில், இது இளம் அமெரிக்க கோட்பாட்டு இயற்பியலாளர் லியோனார்ட் சஸ்கிண்டின் கண்ணில் பட்டது, முதலில், சூத்திரம் உள் அமைப்பு இல்லாத மற்றும் அதிர்வுறும் துகள்களை விவரித்ததைக் கண்டார். இந்த துகள்கள் வெறும் புள்ளி துகள்களாக இருக்க முடியாத வகையில் நடந்து கொண்டன. சஸ்கிண்ட் புரிந்து கொண்டார் - சூத்திரம் ஒரு மீள் இசைக்குழு போன்ற ஒரு நூலை விவரிக்கிறது. அவளால் நீட்டவும் சுருங்கவும் மட்டுமல்ல, ஊசலாடவும், துடிக்கவும் முடிந்தது. அவரது கண்டுபிடிப்பை விவரித்த பிறகு, சஸ்கிண்ட் சரங்களின் புரட்சிகர யோசனையை அறிமுகப்படுத்தினார்.

துரதிர்ஷ்டவசமாக, அவரது சக ஊழியர்களில் பெரும்பாலோர் கோட்பாட்டை மிகவும் கூலாக வரவேற்றனர்.

நிலையான மாதிரி

அந்த நேரத்தில், வழக்கமான அறிவியல் துகள்களை சரங்களாகக் காட்டிலும் புள்ளிகளாகக் குறிக்கிறது. பல ஆண்டுகளாக, இயற்பியலாளர்கள் துணை அணு துகள்களின் நடத்தையை அதிக வேகத்தில் மோதுவதன் மூலம் ஆய்வு செய்து, இந்த மோதல்களின் விளைவுகளை ஆய்வு செய்தனர். பிரபஞ்சம் ஒருவர் கற்பனை செய்வதை விட மிகவும் பணக்காரமானது என்று மாறியது. இது அடிப்படைத் துகள்களின் உண்மையான "மக்கள்தொகை வெடிப்பு" ஆகும். இயற்பியல் பட்டதாரி மாணவர்கள் தாங்கள் ஒரு புதிய துகளைக் கண்டுபிடித்துவிட்டதாகக் கத்திக்கொண்டே தாழ்வாரங்கள் வழியாக ஓடினர் - அவற்றைக் குறிக்க போதுமான கடிதங்கள் கூட இல்லை. ஆனால், ஐயோ மகப்பேறு மருத்துவமனை"புதிய துகள்கள் பற்றிய கேள்விக்கான பதிலை விஞ்ஞானிகளால் கண்டுபிடிக்க முடியவில்லை: ஏன் அவற்றில் பல உள்ளன, அவை எங்கிருந்து வருகின்றன?

இது இயற்பியலாளர்களை அசாதாரணமான மற்றும் திடுக்கிடும் கணிப்பைச் செய்யத் தூண்டியது - இயற்கையில் செயல்படும் சக்திகள் துகள்களின் அடிப்படையில் விளக்கப்படலாம் என்பதை அவர்கள் உணர்ந்தனர். அதாவது, பொருளின் துகள்கள் உள்ளன, மற்றும் தொடர்புகளை சுமக்கும் துகள்கள் உள்ளன. உதாரணமாக, ஃபோட்டான் என்பது ஒளியின் ஒரு துகள். இந்த கேரியர் துகள்களில் அதிகமானவை - துகள்கள் பரிமாற்றம் செய்யும் அதே ஃபோட்டான்கள் - ஒளி பிரகாசமாக இருக்கும். இந்த குறிப்பிட்ட கேரியர் துகள்களின் பரிமாற்றம் நாம் சக்தியாக கருதுவதைத் தவிர வேறில்லை என்று விஞ்ஞானிகள் கணித்துள்ளனர். இது பரிசோதனைகள் மூலம் உறுதி செய்யப்பட்டது. சக்திகளை ஒன்றிணைக்கும் ஐன்ஸ்டீனின் கனவை இயற்பியலாளர்கள் இப்படித்தான் நெருங்க முடிந்தது.

பிரபஞ்சம் டிரில்லியன் கணக்கான டிகிரி வெப்பமாக இருந்த பிக் பேங்கிற்குப் பிறகு நாம் வேகமாக முன்னேறினால், மின்காந்தத்தை எடுத்துச் செல்லும் துகள்களும் பலவீனமான விசையும் பிரித்தறிய முடியாததாகி, எலக்ட்ரோவீக் ஃபோர்ஸ் எனப்படும் ஒற்றை சக்தியாக ஒன்றிணைந்துவிடும் என்று விஞ்ஞானிகள் நம்புகின்றனர். நாம் இன்னும் காலப்போக்கில் பின்னோக்கிச் சென்றால், எலக்ட்ரோவீக் தொடர்பு வலுவான ஒன்றோடு ஒரு மொத்த "சூப்பர்ஃபோர்ஸாக" இணைக்கப்படும்.

இவை அனைத்தும் இன்னும் நிரூபிக்கப்படுவதற்கு காத்திருக்கின்றன என்றாலும், குவாண்டம் இயக்கவியல் திடீரென்று நான்கு சக்திகளில் மூன்று துணை அணு மட்டத்தில் எவ்வாறு தொடர்பு கொள்கின்றன என்பதை விளக்கியது. அவள் அதை அழகாகவும் தொடர்ச்சியாகவும் விளக்கினாள். இடைவினைகளின் இந்த ஒத்திசைவான படம் இறுதியில் நிலையான மாதிரி என அறியப்பட்டது. ஆனால், ஐயோ, இந்த சரியான கோட்பாட்டில் கூட ஒன்று இருந்தது பெரிய பிரச்சனை- இது மிகவும் பிரபலமான மேக்ரோ-லெவல் விசையை சேர்க்கவில்லை - ஈர்ப்பு.

ஸ்டாண்டர்ட் மாடலில் வெவ்வேறு துகள்களுக்கு இடையிலான தொடர்புகள்
கிராவிடன்

"மலரும்", "இலையுதிர் காலம்" இன்னும் நேரம் இல்லாத சரம் கோட்பாடு, அதன் பிறப்பிலிருந்தே பல சிக்கல்களைக் கொண்டுள்ளது. எடுத்துக்காட்டாக, கோட்பாட்டின் கணக்கீடுகள் துகள்களின் இருப்பை முன்னறிவித்தன, அவை விரைவில் நிறுவப்பட்டது போல் இல்லை. இது டச்சியோன் என்று அழைக்கப்படுகிறது - ஒளியை விட வேகமாக வெற்றிடத்தில் நகரும் ஒரு துகள். மற்றவற்றுடன், கோட்பாட்டிற்கு 10 பரிமாணங்கள் தேவை என்று மாறியது. இது இயற்பியலாளர்களுக்கு மிகவும் குழப்பமாக இருந்ததில் ஆச்சரியமில்லை, ஏனெனில் இது நாம் பார்ப்பதை விட பெரியது.

1973 வாக்கில், ஒரு சில இளம் இயற்பியலாளர்கள் மட்டுமே சரம் கோட்பாட்டின் மர்மங்களுடன் இன்னும் போராடிக் கொண்டிருந்தனர். அவர்களில் ஒருவர் அமெரிக்க தத்துவார்த்த இயற்பியலாளர் ஜான் ஸ்வார்ட்ஸ் ஆவார். நான்கு ஆண்டுகளாக, ஸ்வார்ட்ஸ் கட்டுக்கடங்காத சமன்பாடுகளைக் கட்டுப்படுத்த முயன்றார், ஆனால் பயனில்லை. மற்ற சிக்கல்களில், இந்த சமன்பாடுகளில் ஒன்று நிறை இல்லாத மற்றும் இயற்கையில் கவனிக்கப்படாத ஒரு மர்மமான துகளை விவரிப்பதில் நீடித்தது.

விஞ்ஞானி ஏற்கனவே தனது பேரழிவு தொழிலை கைவிட முடிவு செய்திருந்தார், பின்னர் அது அவருக்குப் புரிந்தது - ஒருவேளை சரம் கோட்பாட்டின் சமன்பாடுகளும் ஈர்ப்பு விசையை விவரிக்கின்றனவா? இருப்பினும், இது கோட்பாட்டின் முக்கிய "ஹீரோக்களின்" பரிமாணங்களின் திருத்தத்தைக் குறிக்கிறது-சரங்கள். சரங்கள் ஒரு அணுவை விட பில்லியன்கள் மற்றும் பில்லியன்கள் மடங்கு சிறியது என்று கருதி, "ஸ்ட்ரிங்கர்கள்" கோட்பாட்டின் தீமையை அதன் நன்மையாக மாற்றினர். ஜான் ஸ்வார்ட்ஸ் மிகவும் விடாப்பிடியாக அகற்ற முயன்ற மர்மமான துகள் இப்போது ஈர்ப்பு சக்தியாக செயல்பட்டது - இது நீண்ட காலமாக தேடப்பட்டு, ஈர்ப்பு விசையை குவாண்டம் நிலைக்கு மாற்ற அனுமதிக்கும். ஸ்ட்ரிங் தியரி ஸ்டாண்டர்ட் மாடலில் விடுபட்ட புவியீர்ப்பு விசையுடன் புதிரை நிறைவு செய்தது. ஆனால், ஐயோ, இந்த கண்டுபிடிப்புக்கு கூட விஞ்ஞான சமூகம் எந்த வகையிலும் பதிலளிக்கவில்லை. சரம் கோட்பாடு உயிர்வாழும் விளிம்பில் இருந்தது. ஆனால் அது ஸ்வார்ட்ஸை நிறுத்தவில்லை. ஒரு விஞ்ஞானி மட்டுமே அவரது தேடலில் சேர விரும்பினார், மர்மமான சரங்களின் பொருட்டு தனது வாழ்க்கையை பணயம் வைக்க தயாராக இருந்தார் - மைக்கேல் கிரீன்.

துணை அணு கூடு கட்டும் பொம்மைகள்

எல்லாவற்றையும் மீறி, 1980 களின் முற்பகுதியில், சரம் கோட்பாடு இன்னும் கரையாத முரண்பாடுகளைக் கொண்டிருந்தது, அவை அறிவியலில் முரண்பாடுகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. ஸ்வார்ட்ஸ் மற்றும் கிரீன் அவர்களை அகற்றுவதில் ஈடுபட்டுள்ளனர். அவர்களின் முயற்சிகள் வீண் போகவில்லை: விஞ்ஞானிகள் கோட்பாட்டில் உள்ள சில முரண்பாடுகளை அகற்ற முடிந்தது. விஞ்ஞான சமூகத்தின் எதிர்வினை வெடித்தபோது, ​​அவர்களின் கோட்பாடு புறக்கணிக்கப்பட்டது என்ற உண்மையை ஏற்கனவே பழக்கப்படுத்திய இந்த இருவரின் ஆச்சரியத்தை கற்பனை செய்து பாருங்கள். அறிவியல் உலகம். ஒரு வருடத்திற்குள், சரம் கோட்பாட்டாளர்களின் எண்ணிக்கை நூற்றுக்கணக்கான மக்களாக உயர்ந்துள்ளது. அப்போதுதான் ஸ்டிரிங் தியரிக்கு எல்லாம் தியரி என்ற பட்டம் வழங்கப்பட்டது. புதிய கோட்பாடுபிரபஞ்சத்தின் அனைத்து கூறுகளையும் விவரிக்க முடியும் என்று தோன்றியது. மற்றும் இவை கூறுகள்.

ஒவ்வொரு அணுவும், நமக்குத் தெரிந்தபடி, இன்னும் சிறிய துகள்களைக் கொண்டுள்ளது - எலக்ட்ரான்கள், அவை புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களைக் கொண்ட ஒரு கருவைச் சுற்றி சுழல்கின்றன. புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்கள் இன்னும் சிறிய துகள்களைக் கொண்டிருக்கின்றன - குவார்க்குகள். ஆனால் இது குவார்க்குகளுடன் முடிவடையாது என்று சரம் கோட்பாடு கூறுகிறது. குவார்க்குகள் சரங்களை ஒத்த சிறிய, சுழலும் ஆற்றல் இழைகளால் ஆனவை. இந்த சரங்கள் ஒவ்வொன்றும் கற்பனை செய்ய முடியாத அளவு சிறியது.

ஒரு அணுவை சூரிய குடும்பத்தின் அளவுக்கு பெரிதாக்கினால், சரம் ஒரு மரத்தின் அளவு இருக்கும். செலோ சரத்தின் வெவ்வேறு அதிர்வுகள் நாம் கேட்பதை உருவாக்குவது போல, வெவ்வேறு இசைக் குறிப்புகள், சரத்தின் வெவ்வேறு அதிர்வு முறைகள் துகள்களுக்கு அவற்றின் தனித்துவமான பண்புகள்- நிறை, கட்டணம், முதலியன. ஒப்பீட்டளவில் பேசினால், உங்கள் நகத்தின் நுனியில் உள்ள புரோட்டான்கள் இதுவரை கண்டுபிடிக்கப்படாத ஈர்ப்பு விசையிலிருந்து எவ்வாறு வேறுபடுகின்றன என்று உங்களுக்குத் தெரியுமா? அவற்றை உருவாக்கும் சிறிய சரங்களின் சேகரிப்பு மற்றும் அந்த சரங்கள் அதிர்வுறும் விதம் ஆகியவற்றால் மட்டுமே.

நிச்சயமாக, இவை அனைத்தும் ஆச்சரியத்தை விட அதிகம். எப்போதோ பண்டைய கிரீஸ்இந்த உலகில் உள்ள அனைத்தும் பந்துகள், சிறிய துகள்கள் போன்றவற்றைக் கொண்டுள்ளது என்பதை இயற்பியலாளர்கள் பழக்கப்படுத்தியுள்ளனர். எனவே, குவாண்டம் இயக்கவியலில் இருந்து பின்பற்றப்படும் இந்த பந்துகளின் நியாயமற்ற நடத்தைக்கு பழகுவதற்கு நேரம் கிடைக்காததால், அவர்கள் முன்னுதாரணத்தை முற்றிலுமாக கைவிட்டு, சில வகையான ஸ்பாகெட்டி ஸ்கிராப்புகளுடன் செயல்படும்படி கேட்கப்படுகிறார்கள்.

ஐந்தாவது பரிமாணம்

பல விஞ்ஞானிகள் சரம் கோட்பாட்டை கணிதத்தின் வெற்றி என்று அழைத்தாலும், சில சிக்கல்கள் இன்னும் அதனுடன் உள்ளன - மிக முக்கியமாக, எதிர்காலத்தில் அதை சோதனை முறையில் சோதிக்கும் சாத்தியம் இல்லாதது. உலகில் உள்ள எந்த ஒரு கருவியும், இருக்கும் அல்லது எதிர்காலத்தில் தோன்றும் திறன் இல்லை, சரங்களை "பார்க்கும்" திறன் கொண்டது. எனவே, சில விஞ்ஞானிகள், ஒரு கேள்வியைக் கூட கேட்கிறார்கள்: சரம் கோட்பாடு இயற்பியல் அல்லது தத்துவத்தின் கோட்பாடா? .. உண்மை, "உங்கள் சொந்தக் கண்களால்" சரங்களைப் பார்ப்பது அவசியமில்லை. ஸ்ட்ரிங் தியரியை நிரூபிப்பதற்கு வேறு ஏதாவது தேவை - அது போல் தெரிகிறது அறிவியல் புனைகதை- இடத்தின் கூடுதல் பரிமாணங்கள் இருப்பதை உறுதிப்படுத்துதல்.

நாம் என்ன பேசுகிறோம்? நாம் அனைவரும் விண்வெளி மற்றும் ஒரு நேரத்தின் முப்பரிமாணத்திற்குப் பழகிவிட்டோம். ஆனால் சரம் கோட்பாடு மற்ற-கூடுதல்-பரிமாணங்களின் இருப்பை முன்னறிவிக்கிறது. ஆனால் வரிசையில் ஆரம்பிக்கலாம்.

உண்மையில், மற்ற பரிமாணங்களின் இருப்பு பற்றிய யோசனை கிட்டத்தட்ட நூறு ஆண்டுகளுக்கு முன்பு எழுந்தது. இது 1919 இல் அப்போதைய அறியப்படாத ஜெர்மன் கணிதவியலாளர் தியோடர் கலுசாவின் நினைவுக்கு வந்தது. நமது பிரபஞ்சத்தில் நாம் காணாத மற்றொரு பரிமாணத்தின் சாத்தியத்தை அவர் பரிந்துரைத்தார். ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீன் இந்த யோசனையைப் பற்றி அறிந்து கொண்டார், முதலில் அவர் அதை மிகவும் விரும்பினார். இருப்பினும், பின்னர், அதன் சரியான தன்மையை அவர் சந்தேகித்தார், மேலும் கலுசாவின் வெளியீட்டை இரண்டு ஆண்டுகள் தாமதப்படுத்தினார். இருப்பினும், இறுதியில், கட்டுரை வெளியிடப்பட்டது, மேலும் கூடுதல் பரிமாணம் இயற்பியலின் மேதைக்கு ஒரு வகையான பொழுதுபோக்காக மாறியது.

உங்களுக்குத் தெரியும், ஈர்ப்பு என்பது விண்வெளி நேர பரிமாணங்களின் சிதைவைத் தவிர வேறில்லை என்று ஐன்ஸ்டீன் காட்டினார். மின்காந்தமும் சிற்றலைகளாக இருக்கலாம் என்று கலுசா பரிந்துரைத்தார். நாம் ஏன் அதைப் பார்க்கவில்லை? இந்த கேள்விக்கான பதிலை கலுசா கண்டுபிடித்தார் - மின்காந்தத்தின் சிற்றலைகள் கூடுதலாக இருக்கலாம், மறைக்கப்பட்ட பரிமாணம். ஆனால் அது எங்கே?

இந்தக் கேள்விக்கான பதிலை ஸ்வீடிஷ் இயற்பியலாளர் ஆஸ்கர் க்ளீன் வழங்கினார், அவர் கலுசாவின் ஐந்தாவது பரிமாணம் ஒரு அணுவின் அளவை விட பில்லியன் கணக்கான மடங்கு வலுவாக மடிந்துள்ளது, அதனால்தான் நாம் அதைப் பார்க்க முடியாது என்று பரிந்துரைத்தார். நம்மைச் சுற்றி இருக்கும் இந்த சிறிய பரிமாணத்தின் யோசனை சரம் கோட்பாட்டின் மையத்தில் உள்ளது.

கூடுதல் முறுக்கப்பட்ட பரிமாணங்களின் முன்மொழியப்பட்ட வடிவங்களில் ஒன்று. இந்த ஒவ்வொரு வடிவத்தின் உள்ளேயும், ஒரு சரம் அதிர்கிறது மற்றும் நகர்கிறது - பிரபஞ்சத்தின் முக்கிய கூறு. ஒவ்வொரு வடிவமும் ஆறு பரிமாணமானது - ஆறு கூடுதல் பரிமாணங்களின் எண்ணிக்கையின்படி

பத்து பரிமாணங்கள்

ஆனால் உண்மையில், சரம் கோட்பாட்டின் சமன்பாடுகளுக்கு ஒன்று கூட தேவையில்லை, ஆனால் ஆறு கூடுதல் பரிமாணங்கள் (மொத்தத்தில், நமக்குத் தெரிந்த நான்குடன், அவற்றில் சரியாக 10 உள்ளன). அவை அனைத்தும் மிகவும் முறுக்கப்பட்ட மற்றும் முறுக்கப்பட்டவை சிக்கலான வடிவம். மேலும் எல்லாம் கற்பனை செய்ய முடியாத அளவு சிறியது.

இந்த சிறிய அளவீடுகள் நம்மை எவ்வாறு பாதிக்கலாம் பெரிய உலகம்? சரம் கோட்பாட்டின் படி, இது தீர்க்கமானது: அதற்கு, வடிவம் எல்லாவற்றையும் தீர்மானிக்கிறது. சாக்ஸஃபோனில் வெவ்வேறு விசைகளை அழுத்தினால், வெவ்வேறு ஒலிகளைப் பெறுவீர்கள். இது நிகழ்கிறது, ஏனெனில் நீங்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட விசையை அல்லது விசைகளின் கலவையை அழுத்தினால், காற்று சுற்றும் இசைக்கருவியின் இடத்தின் வடிவத்தை மாற்றுவீர்கள். இதற்கு நன்றி, வெவ்வேறு ஒலிகள் பிறக்கின்றன.

விண்வெளியின் கூடுதல் வளைந்த மற்றும் முறுக்கப்பட்ட பரிமாணங்கள் இதே வழியில் வெளிப்படும் என்று சரம் கோட்பாடு கூறுகிறது. இந்த கூடுதல் பரிமாணங்களின் வடிவங்கள் சிக்கலானவை மற்றும் மாறுபட்டவை, மேலும் ஒவ்வொன்றும் அவற்றின் வடிவங்களின் காரணமாக இத்தகைய பரிமாணங்களுக்குள் அமைந்துள்ள சரம் வித்தியாசமாக அதிர்வுறும். எல்லாவற்றிற்கும் மேலாக, உதாரணமாக, ஒரு சரம் ஒரு குடத்தின் உள்ளேயும், மற்றொன்று வளைந்த பின் கொம்புக்குள்ளும் அதிர்கிறது என்று நாம் கருதினால், இவை முற்றிலும் மாறுபட்ட அதிர்வுகளாக இருக்கும். இருப்பினும், நீங்கள் சரம் கோட்பாட்டை நம்பினால், உண்மையில் கூடுதல் பரிமாணங்களின் வடிவங்கள் ஒரு குடத்தை விட மிகவும் சிக்கலானதாக இருக்கும்.

உலகம் எப்படி இயங்குகிறது

பிரபஞ்சத்தின் அடிப்படை மாறிலிகளான எண்களின் தொகுப்பை அறிவியலுக்கு இன்று தெரியும். நம்மைச் சுற்றியுள்ள எல்லாவற்றின் பண்புகளையும் பண்புகளையும் அவர்கள்தான் தீர்மானிக்கிறார்கள். அத்தகைய மாறிலிகளில், எடுத்துக்காட்டாக, எலக்ட்ரானின் சார்ஜ், ஈர்ப்பு மாறிலி, வெற்றிடத்தில் ஒளியின் வேகம் ... மேலும் இந்த எண்களை ஒரு சிறிய எண்ணிக்கையில் கூட மாற்றினால், விளைவுகள் பேரழிவை ஏற்படுத்தும். மின்காந்த தொடர்புகளின் வலிமையை அதிகரித்தோம் என்று வைத்துக்கொள்வோம். என்ன நடந்தது? அயனிகள் ஒருவரையொருவர் வலுவாக விரட்டத் தொடங்குவதையும், நட்சத்திரங்களை பிரகாசிக்கச் செய்யும் மற்றும் வெப்பத்தை வெளிப்படுத்தும் அணுக்கரு இணைவு திடீரென தோல்வியடைவதையும் நாம் திடீரென்று காணலாம். அனைத்து நட்சத்திரங்களும் வெளியேறும்.

ஆனால் சரம் கோட்பாடு அதன் கூடுதல் பரிமாணங்களுடன் என்ன செய்ய வேண்டும்? உண்மை என்னவென்றால், அதன் படி, அடிப்படை மாறிலிகளின் சரியான மதிப்பை நிர்ணயிக்கும் கூடுதல் பரிமாணங்கள் ஆகும். சில வகையான அளவீடுகள் ஒரு சரத்தை ஒரு குறிப்பிட்ட வழியில் அதிர்வடையச் செய்து, நாம் ஃபோட்டானாகப் பார்ப்பதை உருவாக்குகிறது. மற்ற வடிவங்களில், சரங்கள் வித்தியாசமாக அதிர்வடைந்து எலக்ட்ரானை உருவாக்குகின்றன. உண்மையில், கடவுள் "சிறிய விஷயங்களில்" இருக்கிறார் - இந்த உலகின் அனைத்து அடிப்படை மாறிலிகளையும் தீர்மானிக்கும் இந்த சிறிய வடிவங்கள்.

சூப்பர்ஸ்ட்ரிங் கோட்பாடு

1980 களின் நடுப்பகுதியில், சரம் கோட்பாடு ஒரு பெரிய மற்றும் ஒழுங்கான தோற்றத்தை எடுத்தது, ஆனால் நினைவுச்சின்னத்தின் உள்ளே குழப்பம் இருந்தது. ஒரு சில ஆண்டுகளில், சரம் கோட்பாட்டின் ஐந்து பதிப்புகள் வெளிவந்துள்ளன. அவை ஒவ்வொன்றும் சரங்கள் மற்றும் கூடுதல் பரிமாணங்களில் கட்டப்பட்டிருந்தாலும் (ஐந்து பதிப்புகளும் இணைக்கப்பட்டுள்ளன பொது கோட்பாடு superstrings - NS), இந்த பதிப்புகள் விவரங்களில் கணிசமாக வேறுபடுகின்றன.

எனவே, சில பதிப்புகளில் சரங்கள் திறந்த முனைகளைக் கொண்டிருந்தன, மற்றவற்றில் அவை மோதிரங்களை ஒத்திருந்தன. மேலும் சில பதிப்புகளில், கோட்பாட்டிற்கு 10 அல்ல, ஆனால் 26 பரிமாணங்கள் தேவைப்பட்டன. முரண்பாடு என்னவென்றால், இன்று ஐந்து பதிப்புகளும் சமமாக உண்மை என்று அழைக்கப்படலாம். ஆனால் எது உண்மையில் நமது பிரபஞ்சத்தை விவரிக்கிறது? இது சரம் கோட்பாட்டின் மற்றொரு மர்மம். அதனால்தான் பல இயற்பியலாளர்கள் மீண்டும் "பைத்தியம்" கோட்பாட்டை கைவிட்டனர்.

ஆனால் சரங்களின் முக்கிய பிரச்சனை, ஏற்கனவே குறிப்பிட்டுள்ளபடி, சாத்தியமற்றது (ஆல் குறைந்தபட்சம், இப்போதைக்கு) சோதனை முறையில் தங்கள் இருப்பை நிரூபிக்கவும்.

இருப்பினும், சில விஞ்ஞானிகள், அடுத்த தலைமுறை முடுக்கிகள் மிகக் குறைவான, ஆனால் இன்னும் கூடுதலான பரிமாணங்களின் கருதுகோளைச் சோதிக்கும் வாய்ப்பைக் கொண்டுள்ளன என்று கூறுகிறார்கள். பெரும்பான்மையானவர்கள், நிச்சயமாக, இது சாத்தியம் என்றால், ஐயோ, அது மிக விரைவில் நடக்காது என்று உறுதியாக இருந்தாலும் - குறைந்தது தசாப்தங்களில், அதிகபட்சம் - நூறு ஆண்டுகளில் கூட.

நிச்சயமாக, பிரபஞ்சத்தின் சரங்கள் நாம் கற்பனை செய்வதை ஒத்ததாக இல்லை. சரம் கோட்பாட்டில், அவை நம்பமுடியாத அளவிற்கு சிறிய அதிர்வுறும் ஆற்றல் நூல்கள். இந்த நூல்கள் சிறிய "ரப்பர் பேண்டுகள்" போன்றவையாகும், அவை எல்லா வகையான வழிகளிலும் சுழலும், நீட்டவும் மற்றும் சுருக்கவும் முடியும். எவ்வாறாயினும், இவை அனைத்தும் பிரபஞ்சத்தின் சிம்பொனியை "விளையாடுவது" சாத்தியமில்லை என்று அர்த்தமல்ல, ஏனெனில், சரம் கோட்பாட்டாளர்களின் கூற்றுப்படி, இருக்கும் அனைத்தும் இந்த "நூல்களை" கொண்டுள்ளது.

இயற்பியல் முரண்பாடு

19 ஆம் நூற்றாண்டின் இரண்டாம் பாதியில், இயற்பியலாளர்களுக்கு அவர்களின் அறிவியலில் இனி தீவிரமான எதையும் கண்டுபிடிக்க முடியாது என்று தோன்றியது. கிளாசிக்கல் இயற்பியல் அதில் கடுமையான சிக்கல்கள் எதுவும் இல்லை என்று நம்பியது, மேலும் உலகின் முழு அமைப்பும் ஒரு முழுமையான ஒழுங்குபடுத்தப்பட்ட மற்றும் கணிக்கக்கூடிய இயந்திரம் போல் இருந்தது. சிக்கல், வழக்கம் போல், முட்டாள்தனம் காரணமாக நடந்தது - அறிவியலின் தெளிவான, புரிந்துகொள்ளக்கூடிய வானத்தில் இன்னும் இருக்கும் சிறிய "மேகங்களில்" ஒன்று. அதாவது, முற்றிலும் கருப்பு உடலின் கதிர்வீச்சு ஆற்றலைக் கணக்கிடும் போது (எந்த வெப்பநிலையிலும், அலைநீளத்தைப் பொருட்படுத்தாமல், அதன் மீது கதிர்வீச்சு சம்பவத்தை முழுமையாக உறிஞ்சும் ஒரு கற்பனையான உடல் - NS).

எந்தவொரு முற்றிலும் கருப்பு உடலின் மொத்த கதிர்வீச்சு ஆற்றல் எண்ணற்ற பெரியதாக இருக்க வேண்டும் என்று கணக்கீடுகள் காட்டுகின்றன. இத்தகைய வெளிப்படையான அபத்தத்திலிருந்து விடுபட, 1900 ஆம் ஆண்டில் ஜெர்மன் விஞ்ஞானி மேக்ஸ் பிளாங்க், காணக்கூடிய ஒளி, எக்ஸ்-கதிர்கள் மற்றும் பிற மின்காந்த அலைகள் சில தனித்துவமான ஆற்றல் பகுதிகளால் மட்டுமே வெளியிடப்படும் என்று முன்மொழிந்தார், அதை அவர் குவாண்டா என்று அழைத்தார். அவர்களின் உதவியுடன், முற்றிலும் கருப்பு உடலின் குறிப்பிட்ட சிக்கலை தீர்க்க முடிந்தது. இருப்பினும், நிர்ணயவாதத்திற்கான குவாண்டம் கருதுகோளின் விளைவுகள் இன்னும் உணரப்படவில்லை. 1926 ஆம் ஆண்டு வரை, மற்றொரு ஜெர்மன் விஞ்ஞானி வெர்னர் ஹைசன்பெர்க், புகழ்பெற்ற நிச்சயமற்ற கொள்கையை வகுத்தார்.

அதன் சாராம்சம், முன்னர் இருந்த அனைத்து மேலாதிக்க அறிக்கைகளுக்கும் மாறாக, இயற்பியல் விதிகளின் அடிப்படையில் எதிர்காலத்தை கணிக்கும் திறனை இயற்கை கட்டுப்படுத்துகிறது. நாம் நிச்சயமாக, துணை அணுத் துகள்களின் எதிர்காலம் மற்றும் நிகழ்காலத்தைப் பற்றி பேசுகிறோம். நம்மைச் சுற்றியுள்ள மேக்ரோகோஸ்மில் எந்த விஷயமும் எப்படிச் செய்கிறதோ அதிலிருந்து அவை முற்றிலும் மாறுபட்டதாக மாறியது. துணை அணு மட்டத்தில், விண்வெளியின் துணி சீரற்றதாகவும் குழப்பமாகவும் மாறும். சிறிய துகள்களின் உலகம் மிகவும் கொந்தளிப்பானது மற்றும் புரிந்துகொள்ள முடியாதது, அது பொது அறிவை மீறுகிறது. இடமும் நேரமும் அதில் மிகவும் திரிந்து பின்னிப் பிணைந்துள்ளன, இடது மற்றும் வலது, மேல் மற்றும் கீழ், அல்லது முன் மற்றும் பின் என்ற சாதாரண கருத்துக்கள் இல்லை.

ஒரு குறிப்பிட்ட துகள் தற்போது விண்வெளியில் எந்த புள்ளியில் அமைந்துள்ளது, அதன் கோண உந்தம் என்ன என்பதை உறுதியாகக் கூற முடியாது. விண்வெளி நேரத்தின் பல பகுதிகளில் ஒரு துகள் கண்டுபிடிப்பதற்கான ஒரு குறிப்பிட்ட நிகழ்தகவு மட்டுமே உள்ளது. துணை அணு மட்டத்தில் உள்ள துகள்கள் விண்வெளி முழுவதும் "ஒட்டப்பட்டதாக" தெரிகிறது. அது மட்டுமல்லாமல், துகள்களின் "நிலை" வரையறுக்கப்படவில்லை: சில சந்தர்ப்பங்களில் அவை அலைகளைப் போல செயல்படுகின்றன, மற்றவற்றில் அவை துகள்களின் பண்புகளை வெளிப்படுத்துகின்றன. இதை இயற்பியலாளர்கள் குவாண்டம் இயக்கவியலின் அலை-துகள் இரட்டைத்தன்மை என்று அழைக்கின்றனர்.

உலகின் கட்டமைப்பின் நிலைகள்: 1. மேக்ரோஸ்கோபிக் நிலை - பொருள் 2. மூலக்கூறு நிலை 3. அணு நிலை - புரோட்டான்கள், நியூட்ரான்கள் மற்றும் எலக்ட்ரான்கள் 4. துணை அணு நிலை - எலக்ட்ரான் 5. துணை அணு நிலை - குவார்க்குகள் 6. சரம் நிலை /©புருனோ பி. ராமோஸ்

பொது சார்பியல் கோட்பாட்டில், எதிர் சட்டங்களைக் கொண்ட ஒரு மாநிலத்தில் இருப்பது போல், நிலைமை அடிப்படையில் வேறுபட்டது. ஸ்பேஸ் ஒரு டிராம்போலைன் போல தோன்றுகிறது - நிறை கொண்ட பொருட்களால் வளைந்து நீட்டக்கூடிய ஒரு மென்மையான துணி. அவை விண்வெளி-நேரத்தில் வார்ப்களை உருவாக்குகின்றன - நாம் ஈர்ப்பு விசையாக அனுபவிக்கிறோம். இணக்கமான, சரியான மற்றும் யூகிக்கக்கூடிய பொதுவான சார்பியல் கோட்பாடு "விசித்திரமான போக்கிரி" - குவாண்டம் இயக்கவியலுடன் தீர்க்க முடியாத மோதலில் உள்ளது, இதன் விளைவாக, மேக்ரோவர்ல்டு மைக்ரோவேர்ல்டுடன் "சமாதானம்" செய்ய முடியாது என்று சொல்லத் தேவையில்லை. இங்குதான் சரம் கோட்பாடு மீட்புக்கு வருகிறது.

2டி யுனிவர்ஸ். பாலிஹெட்ரான் வரைபடம் E8 /©ஜான் ஸ்டெம்பிரிட்ஜ்/அட்லஸ் ஆஃப் லை குரூப்ஸ் ப்ராஜெக்ட்

எல்லாவற்றின் கோட்பாடு

ஸ்டிரிங் கோட்பாடு அனைத்து இயற்பியலாளர்களின் கனவை உள்ளடக்கியது, இரண்டு அடிப்படையில் முரண்பட்ட பொது சார்பியல் மற்றும் குவாண்டம் இயக்கவியல் ஆகியவற்றை ஒன்றிணைக்கிறது, இது மிகப்பெரிய "ஜிப்சி மற்றும் நாடோடி" ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீனை அவரது நாட்களின் இறுதி வரை வேட்டையாடிய கனவு.

விண்மீன் திரள்களின் நேர்த்தியான நடனம் முதல் துணை அணு துகள்களின் பைத்தியம் நடனம் வரை அனைத்தையும் இறுதியில் ஒரே ஒரு அடிப்படை இயற்பியல் கொள்கையால் விளக்க முடியும் என்று பல விஞ்ஞானிகள் நம்புகின்றனர். சில நேர்த்தியான சூத்திரத்தில் அனைத்து வகையான ஆற்றல், துகள்கள் மற்றும் இடைவினைகளை ஒன்றிணைக்கும் ஒற்றைச் சட்டம் கூட இருக்கலாம்.

பொது சார்பியல் பிரபஞ்சத்தின் மிகவும் பிரபலமான சக்திகளில் ஒன்றை விவரிக்கிறது - ஈர்ப்பு. குவாண்டம் இயக்கவியல் மற்ற மூன்று சக்திகளை விவரிக்கிறது: வலுவான அணுசக்தி, அணுக்களில் புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களை ஒன்றாக ஒட்டுகிறது, மின்காந்தவியல் மற்றும் பலவீனமான சக்தி, இது கதிரியக்க சிதைவில் ஈடுபட்டுள்ளது. ஒரு அணுவின் அயனியாக்கம் முதல் ஒரு நட்சத்திரத்தின் பிறப்பு வரை பிரபஞ்சத்தில் நடக்கும் எந்தவொரு நிகழ்வும், இந்த நான்கு சக்திகளின் மூலம் பொருளின் தொடர்புகளால் விவரிக்கப்படுகிறது.

மிகவும் சிக்கலான கணிதத்தின் உதவியுடன், மின்காந்த மற்றும் பலவீனமான இடைவினைகள் ஒரு பொதுவான தன்மையைக் கொண்டிருப்பதைக் காட்ட முடிந்தது, அவற்றை ஒரு ஒற்றை எலக்ட்ரோவீக் தொடர்புடன் இணைக்கிறது. அதைத் தொடர்ந்து, வலுவான அணுசக்தி தொடர்பு அவற்றுடன் சேர்க்கப்பட்டது - ஆனால் புவியீர்ப்பு எந்த வகையிலும் அவற்றுடன் சேரவில்லை. நான்கு சக்திகளையும் இணைப்பதற்கான மிகவும் தீவிரமான வேட்பாளர்களில் சரம் கோட்பாடு ஒன்றாகும், எனவே, பிரபஞ்சத்தில் உள்ள அனைத்து நிகழ்வுகளையும் உள்ளடக்கியது - இது "எல்லாவற்றின் கோட்பாடு" என்றும் அழைக்கப்படுகிறது.

ஆரம்பத்தில் ஒரு கட்டுக்கதை இருந்தது

இப்போது வரை, அனைத்து இயற்பியலாளர்களும் சரம் கோட்பாட்டில் மகிழ்ச்சியடையவில்லை. அதன் தோற்றத்தின் விடியலில், அது உண்மையில் இருந்து எண்ணற்ற தொலைவில் தோன்றியது. அவளுடைய பிறப்பு ஒரு புராணக்கதை.

1960 களின் பிற்பகுதியில், ஒரு இளம் இத்தாலிய தத்துவார்த்த இயற்பியலாளர், கேப்ரியல் வெனிசியானோ, வலுவான அணுசக்தியை விளக்கக்கூடிய சமன்பாடுகளைத் தேடிக்கொண்டிருந்தார் - அணுக்களின் கருக்களை ஒன்றாக இணைத்து, புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களை ஒன்றாக இணைக்கும் மிகவும் சக்திவாய்ந்த "பசை". புராணத்தின் படி, ஒரு நாள் அவர் தற்செயலாக கணிதத்தின் வரலாறு குறித்த தூசி நிறைந்த புத்தகத்தில் தடுமாறினார், அதில் அவர் முதன்முதலில் சுவிஸ் கணிதவியலாளர் லியோன்ஹார்ட் யூலர் எழுதிய இருநூறு ஆண்டுகள் பழமையான செயல்பாட்டைக் கண்டார். வெனிசியானோவின் ஆச்சரியத்தை கற்பனை செய்து பாருங்கள், யூலர் செயல்பாடு, நீண்ட காலமாக கணித ஆர்வத்தைத் தவிர வேறொன்றுமில்லை, இந்த வலுவான தொடர்புகளை விவரித்தது.

அது உண்மையில் எப்படி இருந்தது? இந்த சூத்திரம் அநேகமாக வெனிசியானோவின் பல வருட உழைப்பின் விளைவாக இருக்கலாம், மேலும் வாய்ப்பு சரம் கோட்பாட்டின் கண்டுபிடிப்புக்கான முதல் படியை எடுக்க உதவியது. வலிமையான சக்தியை அற்புதமாக விளக்கிய ஆய்லரின் செயல்பாடு புதிய வாழ்க்கையைப் பெற்றுள்ளது.

இறுதியில், இது இளம் அமெரிக்க கோட்பாட்டு இயற்பியலாளர் லியோனார்ட் சஸ்கிண்டின் கண்ணில் பட்டது, முதலில், சூத்திரம் உள் அமைப்பு இல்லாத மற்றும் அதிர்வுறும் துகள்களை விவரித்ததைக் கண்டார். இந்த துகள்கள் வெறும் புள்ளி துகள்களாக இருக்க முடியாத வகையில் நடந்து கொண்டன. சஸ்கிண்ட் புரிந்து கொண்டார் - சூத்திரம் ஒரு மீள் இசைக்குழு போன்ற ஒரு நூலை விவரிக்கிறது. அவளால் நீட்டவும் சுருங்கவும் மட்டுமல்ல, ஊசலாடவும், துடிக்கவும் முடிந்தது. அவரது கண்டுபிடிப்பை விவரித்த பிறகு, சஸ்கிண்ட் சரங்களின் புரட்சிகர யோசனையை அறிமுகப்படுத்தினார்.

துரதிர்ஷ்டவசமாக, அவரது சக ஊழியர்களில் பெரும்பாலோர் கோட்பாட்டை மிகவும் கூலாக வரவேற்றனர்.

நிலையான மாதிரி

அந்த நேரத்தில், வழக்கமான அறிவியல் துகள்களை சரங்களாகக் காட்டிலும் புள்ளிகளாகக் குறிக்கிறது. பல ஆண்டுகளாக, இயற்பியலாளர்கள் துணை அணு துகள்களின் நடத்தையை அதிக வேகத்தில் மோதுவதன் மூலம் ஆய்வு செய்து, இந்த மோதல்களின் விளைவுகளை ஆய்வு செய்தனர். பிரபஞ்சம் ஒருவர் கற்பனை செய்வதை விட மிகவும் பணக்காரமானது என்று மாறியது. இது அடிப்படைத் துகள்களின் உண்மையான "மக்கள்தொகை வெடிப்பு" ஆகும். இயற்பியல் பட்டதாரி மாணவர்கள் தாங்கள் ஒரு புதிய துகளைக் கண்டுபிடித்ததாகக் கத்திக்கொண்டே தாழ்வாரங்கள் வழியாக ஓடினர் - அவற்றைக் குறிக்க போதுமான கடிதங்கள் கூட இல்லை. ஆனால், ஐயோ, புதிய துகள்களின் “மகப்பேறு மருத்துவமனையில்”, விஞ்ஞானிகளால் ஒருபோதும் கேள்விக்கான பதிலைக் கண்டுபிடிக்க முடியவில்லை - அவற்றில் பல ஏன் உள்ளன, அவை எங்கிருந்து வருகின்றன?

இது இயற்பியலாளர்களை அசாதாரணமான மற்றும் திடுக்கிடும் கணிப்பைச் செய்யத் தூண்டியது - இயற்கையில் செயல்படும் சக்திகள் துகள்களின் அடிப்படையில் விளக்கப்படலாம் என்பதை அவர்கள் உணர்ந்தனர். அதாவது, பொருளின் துகள்கள் உள்ளன, மற்றும் தொடர்புகளை சுமக்கும் துகள்கள் உள்ளன. உதாரணமாக, ஃபோட்டான் என்பது ஒளியின் ஒரு துகள். இந்த கேரியர் துகள்களில் அதிகமானவை - துகள்கள் பரிமாற்றம் செய்யும் அதே ஃபோட்டான்கள் - ஒளி பிரகாசமாக இருக்கும். இந்த குறிப்பிட்ட கேரியர் துகள்களின் பரிமாற்றம் நாம் சக்தியாக கருதுவதைத் தவிர வேறில்லை என்று விஞ்ஞானிகள் கணித்துள்ளனர். இது பரிசோதனைகள் மூலம் உறுதி செய்யப்பட்டது. சக்திகளை ஒன்றிணைக்கும் ஐன்ஸ்டீனின் கனவை இயற்பியலாளர்கள் இப்படித்தான் நெருங்க முடிந்தது.

ஸ்டாண்டர்ட் மாடலில் உள்ள பல்வேறு துகள்களுக்கு இடையேயான தொடர்புகள் /

பிரபஞ்சம் டிரில்லியன் கணக்கான டிகிரி வெப்பமாக இருந்த பிக் பேங்கிற்குப் பிறகு நாம் வேகமாக முன்னேறினால், மின்காந்தத்தை எடுத்துச் செல்லும் துகள்களும் பலவீனமான விசையும் பிரித்தறிய முடியாததாகி, எலக்ட்ரோவீக் ஃபோர்ஸ் எனப்படும் ஒற்றை சக்தியாக ஒன்றிணைந்துவிடும் என்று விஞ்ஞானிகள் நம்புகின்றனர். நாம் இன்னும் காலப்போக்கில் பின்னோக்கிச் சென்றால், எலக்ட்ரோவீக் தொடர்பு வலுவான ஒன்றோடு ஒரு மொத்த "சூப்பர்ஃபோர்ஸாக" இணைக்கப்படும்.

இவை அனைத்தும் இன்னும் நிரூபிக்கப்படுவதற்கு காத்திருக்கின்றன என்றாலும், குவாண்டம் இயக்கவியல் திடீரென்று நான்கு சக்திகளில் மூன்று துணை அணு மட்டத்தில் எவ்வாறு தொடர்பு கொள்கின்றன என்பதை விளக்கியது. அவள் அதை அழகாகவும் தொடர்ச்சியாகவும் விளக்கினாள். இடைவினைகளின் இந்த ஒத்திசைவான படம் இறுதியில் நிலையான மாதிரி என அறியப்பட்டது. ஆனால், அந்தோ, இந்த சரியான கோட்பாட்டிற்கு ஒரு பெரிய பிரச்சனை இருந்தது - அதில் மிகவும் பிரபலமான மேக்ரோ-லெவல் விசை - ஈர்ப்பு இல்லை.

கிராவிடன்

"மலரும்", "இலையுதிர் காலம்" இன்னும் நேரம் இல்லாத சரம் கோட்பாடு, அதன் பிறப்பிலிருந்தே பல சிக்கல்களைக் கொண்டுள்ளது. எடுத்துக்காட்டாக, கோட்பாட்டின் கணக்கீடுகள் துகள்களின் இருப்பை முன்னறிவித்தன, அவை விரைவில் நிறுவப்பட்டது போல் இல்லை. இது டச்சியோன் என்று அழைக்கப்படுகிறது - ஒளியை விட வேகமாக வெற்றிடத்தில் நகரும் ஒரு துகள். மற்றவற்றுடன், கோட்பாட்டிற்கு 10 பரிமாணங்கள் தேவை என்று மாறியது. இது இயற்பியலாளர்களுக்கு மிகவும் குழப்பமாக இருந்ததில் ஆச்சரியமில்லை, ஏனெனில் இது நாம் பார்ப்பதை விட பெரியது.

1973 வாக்கில், ஒரு சில இளம் இயற்பியலாளர்கள் மட்டுமே சரம் கோட்பாட்டின் மர்மங்களுடன் இன்னும் போராடிக் கொண்டிருந்தனர். அவர்களில் ஒருவர் அமெரிக்க தத்துவார்த்த இயற்பியலாளர் ஜான் ஸ்வார்ட்ஸ் ஆவார். நான்கு ஆண்டுகளாக, ஸ்வார்ட்ஸ் கட்டுக்கடங்காத சமன்பாடுகளைக் கட்டுப்படுத்த முயன்றார், ஆனால் பயனில்லை. மற்ற சிக்கல்களில், இந்த சமன்பாடுகளில் ஒன்று நிறை இல்லாத மற்றும் இயற்கையில் கவனிக்கப்படாத ஒரு மர்மமான துகளை விவரிப்பதில் நீடித்தது.

விஞ்ஞானி ஏற்கனவே தனது பேரழிவு தொழிலை கைவிட முடிவு செய்திருந்தார், பின்னர் அது அவருக்குப் புரிந்தது - ஒருவேளை சரம் கோட்பாட்டின் சமன்பாடுகளும் ஈர்ப்பு விசையை விவரிக்கின்றனவா? இருப்பினும், இது கோட்பாட்டின் முக்கிய "ஹீரோக்களின்" பரிமாணங்களின் திருத்தத்தைக் குறிக்கிறது-சரங்கள். சரங்கள் ஒரு அணுவை விட பில்லியன்கள் மற்றும் பில்லியன்கள் மடங்கு சிறியது என்று கருதி, "ஸ்ட்ரிங்கர்கள்" கோட்பாட்டின் தீமையை அதன் நன்மையாக மாற்றினர். ஜான் ஸ்வார்ட்ஸ் மிகவும் விடாப்பிடியாக அகற்ற முயன்ற மர்மமான துகள் இப்போது ஈர்ப்பு சக்தியாக செயல்பட்டது - இது நீண்ட காலமாக தேடப்பட்டு, ஈர்ப்பு விசையை குவாண்டம் நிலைக்கு மாற்ற அனுமதிக்கும். ஸ்ட்ரிங் தியரி ஸ்டாண்டர்ட் மாடலில் விடுபட்ட புவியீர்ப்பு விசையுடன் புதிரை நிறைவு செய்தது. ஆனால், ஐயோ, இந்த கண்டுபிடிப்புக்கு கூட விஞ்ஞான சமூகம் எந்த வகையிலும் பதிலளிக்கவில்லை. சரம் கோட்பாடு உயிர்வாழும் விளிம்பில் இருந்தது. ஆனால் அது ஸ்வார்ட்ஸை நிறுத்தவில்லை. ஒரு விஞ்ஞானி மட்டுமே அவரது தேடலில் சேர விரும்பினார், மர்மமான சரங்களின் பொருட்டு தனது வாழ்க்கையை பணயம் வைக்க தயாராக இருந்தார் - மைக்கேல் கிரீன்.

துணை அணு கூடு கட்டும் பொம்மைகள்

எல்லாவற்றையும் மீறி, 1980 களின் முற்பகுதியில், சரம் கோட்பாடு இன்னும் கரையாத முரண்பாடுகளைக் கொண்டிருந்தது, அவை அறிவியலில் முரண்பாடுகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. ஸ்வார்ட்ஸ் மற்றும் கிரீன் அவர்களை அகற்றுவதில் ஈடுபட்டுள்ளனர். அவர்களின் முயற்சிகள் வீண் போகவில்லை: விஞ்ஞானிகள் கோட்பாட்டில் உள்ள சில முரண்பாடுகளை அகற்ற முடிந்தது. விஞ்ஞான சமூகத்தின் எதிர்வினை விஞ்ஞான உலகத்தை வெடிக்கச் செய்தபோது, ​​ஏற்கனவே தங்கள் கோட்பாடு புறக்கணிக்கப்பட்டது என்ற உண்மையைப் பழக்கப்படுத்திய இந்த இருவரின் ஆச்சரியத்தை கற்பனை செய்து பாருங்கள். ஒரு வருடத்திற்குள், சரம் கோட்பாட்டாளர்களின் எண்ணிக்கை நூற்றுக்கணக்கான மக்களாக உயர்ந்துள்ளது. அப்போதுதான் ஸ்டிரிங் தியரிக்கு எல்லாம் தியரி என்ற பட்டம் வழங்கப்பட்டது. புதிய கோட்பாடு பிரபஞ்சத்தின் அனைத்து கூறுகளையும் விவரிக்கும் திறன் கொண்டது. மற்றும் இவை கூறுகள்.

ஒவ்வொரு அணுவும், நமக்குத் தெரிந்தபடி, இன்னும் சிறிய துகள்களைக் கொண்டுள்ளது - எலக்ட்ரான்கள், அவை புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களைக் கொண்ட ஒரு கருவைச் சுற்றி சுழல்கின்றன. புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்கள் இன்னும் சிறிய துகள்களைக் கொண்டிருக்கின்றன - குவார்க்குகள். ஆனால் இது குவார்க்குகளுடன் முடிவடையாது என்று சரம் கோட்பாடு கூறுகிறது. குவார்க்குகள் சரங்களை ஒத்த சிறிய, சுழலும் ஆற்றல் இழைகளால் ஆனவை. இந்த சரங்கள் ஒவ்வொன்றும் கற்பனை செய்ய முடியாத அளவு சிறியது.

ஒரு அணுவை சூரிய குடும்பத்தின் அளவுக்கு பெரிதாக்கினால், சரம் ஒரு மரத்தின் அளவு இருக்கும். செலோ சரத்தின் வெவ்வேறு அதிர்வுகள் நாம் கேட்பதை உருவாக்குவது போல, வெவ்வேறு இசைக் குறிப்புகள், ஒரு சரத்தின் வெவ்வேறு அதிர்வு முறைகள் துகள்களுக்கு அவற்றின் தனித்துவமான பண்புகளை - நிறை, மின்னேற்றம், முதலியன கொடுக்கின்றன. ஒப்பீட்டளவில் பேசினால், உங்கள் நகத்தின் நுனியில் உள்ள புரோட்டான்கள் இதுவரை கண்டுபிடிக்கப்படாத ஈர்ப்பு விசையிலிருந்து எவ்வாறு வேறுபடுகின்றன என்று உங்களுக்குத் தெரியுமா? அவற்றை உருவாக்கும் சிறிய சரங்களின் சேகரிப்பு மற்றும் அந்த சரங்கள் அதிர்வுறும் விதம் ஆகியவற்றால் மட்டுமே.

நிச்சயமாக, இவை அனைத்தும் ஆச்சரியத்தை விட அதிகம். பண்டைய கிரீஸ் காலத்திலிருந்தே, இயற்பியலாளர்கள் இந்த உலகில் உள்ள அனைத்தும் பந்துகள், சிறிய துகள்கள் போன்றவற்றைக் கொண்டிருக்கின்றன என்ற உண்மைக்கு பழக்கமாகிவிட்டனர். எனவே, குவாண்டம் இயக்கவியலில் இருந்து பின்பற்றப்படும் இந்த பந்துகளின் நியாயமற்ற நடத்தைக்கு பழகுவதற்கு நேரம் கிடைக்காததால், அவர்கள் முன்னுதாரணத்தை முற்றிலுமாக கைவிட்டு, சில வகையான ஸ்பாகெட்டி ஸ்கிராப்புகளுடன் செயல்படும்படி கேட்கப்படுகிறார்கள்.

ஐந்தாவது பரிமாணம்

பல விஞ்ஞானிகள் சரம் கோட்பாட்டை கணிதத்தின் வெற்றி என்று அழைத்தாலும், சில சிக்கல்கள் இன்னும் அதனுடன் உள்ளன - மிக முக்கியமாக, எதிர்காலத்தில் அதை சோதனை முறையில் சோதிக்கும் சாத்தியம் இல்லாதது. உலகில் உள்ள எந்த ஒரு கருவியும், இருக்கும் அல்லது எதிர்காலத்தில் தோன்றும் திறன் இல்லை, சரங்களை "பார்க்கும்" திறன் கொண்டது. எனவே, சில விஞ்ஞானிகள், ஒரு கேள்வியைக் கூட கேட்கிறார்கள்: சரம் கோட்பாடு இயற்பியல் அல்லது தத்துவத்தின் கோட்பாடா? .. உண்மை, "உங்கள் சொந்தக் கண்களால்" சரங்களைப் பார்ப்பது அவசியமில்லை. ஸ்ட்ரிங் தியரியை நிரூபிப்பதற்கு, வேறு ஏதோ ஒன்று-அறிவியல் புனைகதை போல் தெரிகிறது-வெளியின் கூடுதல் பரிமாணங்கள் இருப்பதை உறுதிப்படுத்த வேண்டும்.

நாம் என்ன பேசுகிறோம்? நாம் அனைவரும் விண்வெளி மற்றும் ஒரு நேரத்தின் முப்பரிமாணத்திற்குப் பழகிவிட்டோம். ஆனால் சரம் கோட்பாடு மற்ற-கூடுதல்-பரிமாணங்களின் இருப்பை முன்னறிவிக்கிறது. ஆனால் வரிசையில் ஆரம்பிக்கலாம்.

உண்மையில், மற்ற பரிமாணங்களின் இருப்பு பற்றிய யோசனை கிட்டத்தட்ட நூறு ஆண்டுகளுக்கு முன்பு எழுந்தது. இது 1919 இல் அப்போதைய அறியப்படாத ஜெர்மன் கணிதவியலாளர் தியோடர் கலுசாவின் நினைவுக்கு வந்தது. நமது பிரபஞ்சத்தில் நாம் காணாத மற்றொரு பரிமாணத்தின் சாத்தியத்தை அவர் பரிந்துரைத்தார். ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீன் இந்த யோசனையைப் பற்றி அறிந்து கொண்டார், முதலில் அவர் அதை மிகவும் விரும்பினார். இருப்பினும், பின்னர், அதன் சரியான தன்மையை அவர் சந்தேகித்தார், மேலும் கலுசாவின் வெளியீட்டை இரண்டு ஆண்டுகள் தாமதப்படுத்தினார். இருப்பினும், இறுதியில், கட்டுரை வெளியிடப்பட்டது, மேலும் கூடுதல் பரிமாணம் இயற்பியலின் மேதைக்கு ஒரு வகையான பொழுதுபோக்காக மாறியது.

உங்களுக்குத் தெரியும், ஈர்ப்பு என்பது விண்வெளி நேர பரிமாணங்களின் சிதைவைத் தவிர வேறில்லை என்று ஐன்ஸ்டீன் காட்டினார். மின்காந்தமும் சிற்றலைகளாக இருக்கலாம் என்று கலுசா பரிந்துரைத்தார். நாம் ஏன் அதைப் பார்க்கவில்லை? இந்தக் கேள்விக்கான பதிலை கலுசா கண்டுபிடித்தார் - மின்காந்தத்தின் சிற்றலைகள் கூடுதல், மறைக்கப்பட்ட பரிமாணத்தில் இருக்கலாம். ஆனால் அது எங்கே?

இந்தக் கேள்விக்கான பதிலை ஸ்வீடிஷ் இயற்பியலாளர் ஆஸ்கர் க்ளீன் வழங்கினார், அவர் கலுசாவின் ஐந்தாவது பரிமாணம் ஒரு அணுவின் அளவை விட பில்லியன் கணக்கான மடங்கு வலுவாக மடிந்துள்ளது, அதனால்தான் நாம் அதைப் பார்க்க முடியாது என்று பரிந்துரைத்தார். நம்மைச் சுற்றி இருக்கும் இந்த சிறிய பரிமாணத்தின் யோசனை சரம் கோட்பாட்டின் மையத்தில் உள்ளது.

கூடுதல் முறுக்கப்பட்ட பரிமாணங்களின் முன்மொழியப்பட்ட வடிவங்களில் ஒன்று. இந்த ஒவ்வொரு வடிவத்தின் உள்ளேயும், ஒரு சரம் அதிர்கிறது மற்றும் நகர்கிறது - பிரபஞ்சத்தின் முக்கிய கூறு. ஒவ்வொரு வடிவமும் ஆறு பரிமாணமானது - ஆறு கூடுதல் பரிமாணங்களின் எண்ணிக்கையின்படி /

பத்து பரிமாணங்கள்

ஆனால் உண்மையில், சரம் கோட்பாட்டின் சமன்பாடுகளுக்கு ஒன்று கூட தேவையில்லை, ஆனால் ஆறு கூடுதல் பரிமாணங்கள் (மொத்தத்தில், நமக்குத் தெரிந்த நான்குடன், அவற்றில் சரியாக 10 உள்ளன). அவை அனைத்தும் மிகவும் முறுக்கப்பட்ட மற்றும் வளைந்த சிக்கலான வடிவத்தைக் கொண்டுள்ளன. மேலும் எல்லாம் கற்பனை செய்ய முடியாத அளவு சிறியது.

இந்த சிறிய அளவீடுகள் நமது பெரிய உலகத்தை எவ்வாறு பாதிக்கலாம்? சரம் கோட்பாட்டின் படி, இது தீர்க்கமானது: அதற்கு, வடிவம் எல்லாவற்றையும் தீர்மானிக்கிறது. சாக்ஸஃபோனில் வெவ்வேறு விசைகளை அழுத்தினால், வெவ்வேறு ஒலிகளைப் பெறுவீர்கள். இது நிகழ்கிறது, ஏனெனில் நீங்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட விசையை அல்லது விசைகளின் கலவையை அழுத்தினால், காற்று சுற்றும் இசைக்கருவியின் இடத்தின் வடிவத்தை மாற்றுவீர்கள். இதற்கு நன்றி, வெவ்வேறு ஒலிகள் பிறக்கின்றன.

விண்வெளியின் கூடுதல் வளைந்த மற்றும் முறுக்கப்பட்ட பரிமாணங்கள் இதே வழியில் வெளிப்படும் என்று சரம் கோட்பாடு கூறுகிறது. இந்த கூடுதல் பரிமாணங்களின் வடிவங்கள் சிக்கலானவை மற்றும் மாறுபட்டவை, மேலும் ஒவ்வொன்றும் அவற்றின் வடிவங்களின் காரணமாக இத்தகைய பரிமாணங்களுக்குள் அமைந்துள்ள சரம் வித்தியாசமாக அதிர்வுறும். எல்லாவற்றிற்கும் மேலாக, உதாரணமாக, ஒரு சரம் ஒரு குடத்தின் உள்ளேயும், மற்றொன்று வளைந்த பின் கொம்புக்குள்ளும் அதிர்கிறது என்று நாம் கருதினால், இவை முற்றிலும் மாறுபட்ட அதிர்வுகளாக இருக்கும். இருப்பினும், நீங்கள் சரம் கோட்பாட்டை நம்பினால், உண்மையில் கூடுதல் பரிமாணங்களின் வடிவங்கள் ஒரு குடத்தை விட மிகவும் சிக்கலானதாக இருக்கும்.

உலகம் எப்படி இயங்குகிறது

பிரபஞ்சத்தின் அடிப்படை மாறிலிகளான எண்களின் தொகுப்பை அறிவியலுக்கு இன்று தெரியும். நம்மைச் சுற்றியுள்ள எல்லாவற்றின் பண்புகளையும் பண்புகளையும் அவர்கள்தான் தீர்மானிக்கிறார்கள். அத்தகைய மாறிலிகளில், எடுத்துக்காட்டாக, எலக்ட்ரானின் சார்ஜ், ஈர்ப்பு மாறிலி, வெற்றிடத்தில் ஒளியின் வேகம் ... மேலும் இந்த எண்களை ஒரு சிறிய எண்ணிக்கையில் கூட மாற்றினால், விளைவுகள் பேரழிவை ஏற்படுத்தும். மின்காந்த தொடர்புகளின் வலிமையை அதிகரித்தோம் என்று வைத்துக்கொள்வோம். என்ன நடந்தது? அயனிகள் ஒருவரையொருவர் வலுவாக விரட்டத் தொடங்குவதையும், நட்சத்திரங்களை பிரகாசிக்கச் செய்யும் மற்றும் வெப்பத்தை வெளிப்படுத்தும் அணுக்கரு இணைவு திடீரென தோல்வியடைவதையும் நாம் திடீரென்று காணலாம். அனைத்து நட்சத்திரங்களும் வெளியேறும்.

ஆனால் சரம் கோட்பாடு அதன் கூடுதல் பரிமாணங்களுடன் என்ன செய்ய வேண்டும்? உண்மை என்னவென்றால், அதன் படி, அடிப்படை மாறிலிகளின் சரியான மதிப்பை நிர்ணயிக்கும் கூடுதல் பரிமாணங்கள் ஆகும். சில வகையான அளவீடுகள் ஒரு சரத்தை ஒரு குறிப்பிட்ட வழியில் அதிர்வடையச் செய்து, நாம் ஃபோட்டானாகப் பார்ப்பதை உருவாக்குகிறது. மற்ற வடிவங்களில், சரங்கள் வித்தியாசமாக அதிர்வடைந்து எலக்ட்ரானை உருவாக்குகின்றன. உண்மையில், கடவுள் "சிறிய விஷயங்களில்" இருக்கிறார் - இந்த உலகின் அனைத்து அடிப்படை மாறிலிகளையும் தீர்மானிக்கும் இந்த சிறிய வடிவங்கள்.

சூப்பர்ஸ்ட்ரிங் கோட்பாடு

1980 களின் நடுப்பகுதியில், சரம் கோட்பாடு ஒரு பெரிய மற்றும் ஒழுங்கான தோற்றத்தை எடுத்தது, ஆனால் நினைவுச்சின்னத்தின் உள்ளே குழப்பம் இருந்தது. ஒரு சில ஆண்டுகளில், சரம் கோட்பாட்டின் ஐந்து பதிப்புகள் வெளிவந்துள்ளன. அவை ஒவ்வொன்றும் சரங்கள் மற்றும் கூடுதல் பரிமாணங்களில் கட்டப்பட்டிருந்தாலும் (ஐந்து பதிப்புகளும் சூப்பர்ஸ்ட்ரிங்ஸின் பொதுக் கோட்பாட்டுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன - NS), இந்த பதிப்புகள் விவரங்களில் கணிசமாக வேறுபடுகின்றன.

எனவே, சில பதிப்புகளில் சரங்கள் திறந்த முனைகளைக் கொண்டிருந்தன, மற்றவற்றில் அவை மோதிரங்களை ஒத்திருந்தன. மேலும் சில பதிப்புகளில், கோட்பாட்டிற்கு 10 அல்ல, ஆனால் 26 பரிமாணங்கள் தேவைப்பட்டன. முரண்பாடு என்னவென்றால், இன்று ஐந்து பதிப்புகளும் சமமாக உண்மை என்று அழைக்கப்படலாம். ஆனால் எது உண்மையில் நமது பிரபஞ்சத்தை விவரிக்கிறது? இது சரம் கோட்பாட்டின் மற்றொரு மர்மம். அதனால்தான் பல இயற்பியலாளர்கள் மீண்டும் "பைத்தியம்" கோட்பாட்டை கைவிட்டனர்.

ஆனால் சரங்களின் முக்கிய பிரச்சனை, ஏற்கனவே குறிப்பிட்டுள்ளபடி, சோதனை ரீதியாக தங்கள் இருப்பை நிரூபிக்க இயலாது (குறைந்தது இப்போதைக்கு).

இருப்பினும், சில விஞ்ஞானிகள், அடுத்த தலைமுறை முடுக்கிகள் மிகக் குறைவான, ஆனால் இன்னும் கூடுதலான பரிமாணங்களின் கருதுகோளைச் சோதிக்கும் வாய்ப்பைக் கொண்டுள்ளன என்று கூறுகிறார்கள். பெரும்பான்மையானவர்கள், நிச்சயமாக, இது சாத்தியம் என்றால், ஐயோ, அது மிக விரைவில் நடக்காது என்று உறுதியாக இருந்தாலும் - குறைந்தது தசாப்தங்களில், அதிகபட்சம் - நூறு ஆண்டுகளில் கூட.

அழகான கவிதை சொற்றொடர் "ஸ்ட்ரிங் தியரி" கோட்பாட்டு இயற்பியலில் ஒரு திசையை பெயரிடுகிறது, சார்பியல் கோட்பாடு மற்றும் குவாண்டம் இயக்கவியல் ஆகியவற்றின் கருத்துக்களை இணைக்கிறது. இயற்பியலின் இந்த பகுதி குவாண்டம் சரங்களின் ஆய்வைக் கையாள்கிறது - அதாவது ஒரு பரிமாண நீட்டிக்கப்பட்ட பொருள்கள். புள்ளி துகள்களின் இயக்கவியல் ஆய்வு செய்யப்படும் இயற்பியலின் பல கிளைகளிலிருந்து இது அதன் முக்கிய வேறுபாடு ஆகும்.

அதன் மையத்தில், பிரபஞ்சம் எப்பொழுதும் இருந்ததை சரம் கோட்பாடு மறுத்து உறுதிப்படுத்துகிறது. அதாவது, பிரபஞ்சம் ஒரு எல்லையற்ற புள்ளி அல்ல, ஆனால் ஒரு எல்லையற்ற நீளம் கொண்ட ஒரு சரம், அதே நேரத்தில் நாம் பத்து பரிமாண இடைவெளியில் வாழ்கிறோம் என்று சரம் கோட்பாடு கூறுகிறது, இருப்பினும் நாம் 3-4 மட்டுமே உணர்கிறோம். மீதமுள்ளவை சரிந்த நிலையில் உள்ளன, மேலும் "அவை எப்போது வெளிப்படும், இது எப்போதாவது நடக்குமா?" என்ற கேள்வியைக் கேட்க நீங்கள் முடிவு செய்தால், உங்களுக்கு பதில் கிடைக்காது.

கணிதம் அதைக் கண்டுபிடிக்கவில்லை - சரம் கோட்பாட்டை சோதனை ரீதியாக நிரூபிக்க முடியாது. உண்மை, ஒரு உலகளாவிய கோட்பாட்டை உருவாக்க முயற்சிகள் இருந்தன, அது நடைமுறையில் சோதிக்கப்படலாம். ஆனால் இது நடக்க, அது மிகவும் எளிமைப்படுத்தப்பட வேண்டும், அது யதார்த்தத்தைப் பற்றிய நமது உணர்வின் அளவை அடையும். பின்னர் சரிபார்ப்பு யோசனை முற்றிலும் அர்த்தமற்றதாகிவிடும்.

சரம் கோட்பாட்டின் அடிப்படை அளவுகோல்கள் மற்றும் கருத்துக்கள்

சார்பியல் கோட்பாடு நமது பிரபஞ்சம் ஒரு விமானம் என்று கூறுகிறது, மேலும் குவாண்டம் இயக்கவியல் மைக்ரோ மட்டத்தில் என்ன நடக்கிறது என்று கூறுகிறது முடிவற்ற இயக்கம், இதன் காரணமாக இடம் வளைந்துள்ளது. சரம் கோட்பாடு இந்த இரண்டு அனுமானங்களையும் இணைக்க முயற்சிக்கிறது, அதற்கு இணங்க, ஒவ்வொரு அணுவின் கலவையிலும் அடிப்படை துகள்கள் சிறப்பு கூறுகளாக குறிப்பிடப்படுகின்றன - அசல் சரங்கள், அவை ஒரு வகையான அல்ட்ராமிக்ரோஸ்கோபிக் இழைகள். இந்த வழக்கில், அடிப்படைத் துகள்கள் இந்த துகள்களை உருவாக்கும் இழைகளின் அதிர்வு அதிர்வுகளை விளக்கும் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன. இந்த வகையான இழைகள் எல்லையற்ற அளவில் அதிர்வுகளை உருவாக்குகின்றன.

சாராம்சத்தைப் பற்றிய துல்லியமான புரிதலுக்கு, ஒரு எளிய சாதாரண மனிதர் சாதாரண சரங்களை கற்பனை செய்யலாம். இசைக்கருவிகள், முடியும் வெவ்வேறு நேரங்களில்நீட்டி, வெற்றிகரமாக சுருட்டு, தொடர்ந்து அதிர்வு. சில அதிர்வுகளின் கீழ் ஒன்றோடொன்று தொடர்பு கொள்ளும் நூல்கள் ஒரே பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன.

நிலையான சுழல்களில் மடிப்பதன் மூலம், நூல்கள் பெரிய வகை துகள்களை உருவாக்குகின்றன - குவார்க்குகள், எலக்ட்ரான்கள், அதன் நிறை நேரடியாக இழைகளின் பதற்றம் மற்றும் அதிர்வு அதிர்வெண்ணின் அளவைப் பொறுத்தது. எனவே சரங்களின் ஆற்றல் இந்த அளவுகோல்களுடன் துல்லியமாக தொடர்புடையது. அடிப்படைத் துகள்களின் நிறை அதிகமாக இருக்கும் மேலும்வெளியேற்றப்பட்ட ஆற்றல்.

சரம் கோட்பாட்டில் தற்போதைய சிக்கல்கள்

சரம் கோட்பாட்டைப் படிக்கும் போது, ​​பல நாடுகளைச் சேர்ந்த விஞ்ஞானிகள் அவ்வப்போது பல சிக்கல்களையும் தீர்க்க முடியாத கேள்விகளையும் எதிர்கொண்டனர். மிகவும் முக்கியமான புள்ளிஒரு பாதகமாக கருதலாம் கணித சூத்திரங்கள்எனவே, நிபுணர்களால் இன்னும் கோட்பாட்டிற்கு முழுமையான வடிவம் கொடுக்க முடியவில்லை.

இரண்டாவது குறிப்பிடத்தக்க சிக்கல் 10 பரிமாணங்களின் கோட்பாட்டின் சாரத்தை உறுதிப்படுத்துகிறது, உண்மையில் அவற்றில் 4 மட்டுமே நாம் உணர முடியும். மறைமுகமாக அவற்றில் மீதமுள்ள 6 ஒரு முறுக்கப்பட்ட நிலையில் உள்ளன, மேலும் அவற்றை உண்மையான நேரத்தில் உணர முடியாது. எனவே, கோட்பாட்டை மறுப்பது முற்றிலும் சாத்தியமற்றது என்றாலும், சோதனை உறுதிப்படுத்தல் மிகவும் கடினமாகத் தெரிகிறது.

அதே நேரத்தில், சரம் கோட்பாட்டின் ஆய்வு அசல் கணித கட்டுமானங்கள் மற்றும் இடவியல் ஆகியவற்றின் வளர்ச்சிக்கு ஒரு தெளிவான தூண்டுதலாக மாறியது. இயற்பியல் அதன் கோட்பாட்டு திசைகளைக் கொண்ட கணிதத்தில் மிகவும் உறுதியாக வேரூன்றியுள்ளது, மேலும் ஆய்வு செய்யப்படும் கோட்பாட்டின் உதவியுடன். மேலும், நவீன குவாண்டம் ஈர்ப்பு மற்றும் பொருளின் சாராம்சத்தை முழுமையாக புரிந்து கொள்ள முடிந்தது, முன்பு இருந்ததை விட மிகவும் ஆழமாக ஆய்வு செய்யத் தொடங்கியது.

எனவே, சரம் கோட்பாட்டின் ஆராய்ச்சி தொடர்ந்து தொடர்கிறது, மேலும் பல சோதனைகளின் விளைவாக, பெரிய ஹாட்ரான் மோதலில் சோதனைகள் உட்பட, விடுபட்ட கருத்துகள் மற்றும் கூறுகளை வழங்கலாம். இந்த வழக்கில், இயற்பியல் கோட்பாடு முற்றிலும் நிரூபிக்கப்பட்ட மற்றும் பொதுவாக ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்ட நிகழ்வாக இருக்கும்.

இறுதியில், அனைத்து அடிப்படைத் துகள்களையும் நுண்ணிய பல பரிமாண சரங்களாகக் குறிப்பிடலாம், இதில் பல்வேறு ஹார்மோனிக்ஸ் அதிர்வுகள் உற்சாகமாக இருக்கும்.

கவனம், உங்கள் சீட் பெல்ட்களை இறுக்கமாக கட்டுங்கள் - மேலும் இன்று விஞ்ஞான வட்டாரங்களில் தீவிரமாக விவாதிக்கப்பட்டவற்றில் விசித்திரமான கோட்பாடுகளில் ஒன்றை உங்களுக்கு விவரிக்க முயற்சிப்பேன், இது இறுதியாக பிரபஞ்சத்தின் கட்டமைப்பிற்கு இறுதி துப்பு வழங்க முடியும். இந்த கோட்பாடு மிகவும் பைத்தியமாகத் தெரிகிறது, அது சரியானது என்பது மிகவும் சாத்தியம்!

சரம் கோட்பாட்டின் பல்வேறு பதிப்புகள் இப்போது எல்லாவற்றின் தன்மையையும் விளக்கும் ஒரு விரிவான உலகளாவிய கோட்பாட்டின் தலைப்புக்கான முன்னணி போட்டியாளர்களாகக் கருதப்படுகின்றன. இது அடிப்படைத் துகள்கள் மற்றும் அண்டவியல் கோட்பாட்டில் ஈடுபட்டுள்ள கோட்பாட்டு இயற்பியலாளர்களின் ஒரு வகையான ஹோலி கிரெயில் ஆகும். உலகளாவிய கோட்பாடு (aka எல்லாம் கோட்பாடு) தொடர்புகளின் தன்மை மற்றும் பிரபஞ்சம் கட்டமைக்கப்பட்ட பொருளின் அடிப்படை கூறுகளின் பண்புகள் பற்றிய மனித அறிவின் முழு உடலையும் இணைக்கும் சில சமன்பாடுகள் மட்டுமே உள்ளன. இன்று, சரம் கோட்பாடு கருத்துடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது சூப்பர் சமச்சீர்மை, அதன் விளைவாக பிறந்தது சூப்பர்ஸ்ட்ரிங் கோட்பாடு, மற்றும் இன்றுவரை இது நான்கு முக்கிய தொடர்புகளின் (இயற்கையில் செயல்படும் சக்திகள்) கோட்பாட்டை ஒருங்கிணைக்கும் வகையில் அடையப்பட்ட அதிகபட்சமாகும். சூப்பர் சமச்சீர் கோட்பாடு ஏற்கனவே ஒரு முன்னோடி நவீன கருத்தின் அடிப்படையில் கட்டமைக்கப்பட்டுள்ளது, இதன்படி எந்தவொரு தொலைநிலை (புலம்) தொடர்பு என்பது ஊடாடும் துகள்களுக்கு இடையில் தொடர்புடைய வகையான தொடர்பு கேரியர் துகள்களின் பரிமாற்றம் காரணமாகும் ( செ.மீ.நிலையான மாதிரி). தெளிவுக்காக, ஊடாடும் துகள்கள் பிரபஞ்சத்தின் "செங்கற்கள்" என்றும், கேரியர் துகள்கள் சிமெண்ட் என்றும் கருதலாம்.

நிலையான மாதிரிக்குள், குவார்க்குகள் கட்டுமானத் தொகுதிகளாகச் செயல்படுகின்றன, மேலும் தொடர்பு கேரியர்கள் செயல்படுகின்றன அளவு போசான்கள், இந்த குவார்க்குகள் ஒன்றையொன்று பரிமாறிக் கொள்கின்றன. சூப்பர் சமச்சீர் கோட்பாடு இன்னும் மேலே சென்று குவார்க்குகள் மற்றும் லெப்டான்கள் அடிப்படையானவை அல்ல என்று கூறுகிறது: அவை அனைத்தும் இன்னும் கனமான மற்றும் சோதனை ரீதியாக கண்டுபிடிக்கப்படாத பொருள்களின் கட்டமைப்புகளை (கட்டுமான தொகுதிகள்) கொண்டிருக்கின்றன, அவை சூப்பர்-ஆற்றல் துகள்களின் இன்னும் வலுவான "சிமெண்ட்" மூலம் ஒன்றாக இணைக்கப்பட்டுள்ளன. -ஹட்ரான்கள் மற்றும் போஸான்களால் ஆன குவார்க்குகளை விட இடைவினைகளின் கேரியர்கள். இயற்கையாகவே, சூப்பர் சமச்சீர் கோட்பாட்டின் கணிப்புகள் எதுவும் இன்னும் ஆய்வக நிலைமைகளில் சோதிக்கப்படவில்லை, ஆனால் பொருள் உலகின் கற்பனையான மறைக்கப்பட்ட கூறுகளுக்கு ஏற்கனவே பெயர்கள் உள்ளன - எடுத்துக்காட்டாக, தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டான்(எலக்ட்ரானின் சூப்பர் சமச்சீர் பங்குதாரர்), சதுரம்இந்த துகள்களின் இருப்பு, இந்த வகையான கோட்பாடுகளால் சந்தேகத்திற்கு இடமின்றி கணிக்கப்படுகிறது.

எவ்வாறாயினும், இந்த கோட்பாடுகளால் வழங்கப்படும் பிரபஞ்சத்தின் படம் காட்சிப்படுத்துவது மிகவும் எளிதானது. சுமார் 10 -35 மீ அளவில், அதாவது, மூன்று பிணைக்கப்பட்ட குவார்க்குகளை உள்ளடக்கிய அதே புரோட்டானின் விட்டத்தை விட சிறிய அளவிலான 20 ஆர்டர்கள், அடிப்படைத் துகள்களின் மட்டத்தில் கூட நாம் பழகியவற்றிலிருந்து பொருளின் அமைப்பு வேறுபடுகிறது. . இவ்வளவு சிறிய தூரத்தில் (அது கற்பனை செய்ய முடியாத அளவுக்கு அதிக தொடர்பு ஆற்றல்களில்) பொருள் புலத்தில் நிற்கும் அலைகளின் வரிசையாக மாறுகிறது, ஒத்த தலைப்புகள்என்று இசைக்கருவிகளின் சரங்களில் உற்சாகமாக இருக்கிறார்கள். ஒரு கிட்டார் சரம் போல, அத்தகைய சரம் முக்கிய தொனிக்கு கூடுதலாக, பலவற்றை உற்சாகப்படுத்தும். மேலோட்டங்கள்அல்லது ஹார்மோனிக்ஸ்ஒவ்வொரு ஹார்மோனிக்கிற்கும் அதன் சொந்த ஆற்றல் நிலை உள்ளது. படி சார்பியல் கொள்கை (செ.மீ.சார்பியல் கோட்பாடு), ஆற்றல் மற்றும் நிறை ஆகியவை சமமானவை, அதாவது சரத்தின் ஹார்மோனிக் அலை அதிர்வின் அதிர்வெண் அதிகமாக இருந்தால், அதன் ஆற்றல் அதிகமாகும், மேலும் கவனிக்கப்பட்ட துகள்களின் நிறை அதிகமாகும்.

இருப்பினும், ஒரு கிடார் சரத்தில் நிற்கும் அலையைக் காட்சிப்படுத்துவது மிகவும் எளிமையானது என்றால், நிற்கும் அலைகள், சூப்பர்ஸ்ட்ரிங் கோட்பாட்டால் முன்மொழியப்பட்டது காட்சிப்படுத்துவது கடினம் - உண்மை என்னவென்றால் சூப்பர்ஸ்ட்ரிங்ஸின் அதிர்வுகள் 11 பரிமாணங்களைக் கொண்ட ஒரு இடத்தில் நிகழ்கின்றன. நாம் நான்கு பரிமாண இடைவெளியில் பழகிவிட்டோம், அதில் மூன்று இடஞ்சார்ந்த மற்றும் ஒரு தற்காலிக பரிமாணங்கள் (இடது-வலது, மேல்-கீழ், முன்னோக்கி-பின்னோக்கி, கடந்த-எதிர்காலம்) உள்ளன. சூப்பர்ஸ்ட்ரிங் இடத்தில், விஷயங்கள் மிகவும் சிக்கலானவை (பெட்டியைப் பார்க்கவும்). கோட்பாட்டு இயற்பியலாளர்கள் "கூடுதல்" இடஞ்சார்ந்த பரிமாணங்களின் வழுக்கும் சிக்கலைச் சுற்றி "மறைக்கப்பட்டவை" என்று வாதிடுகின்றனர் (அல்லது, அறிவியல் மொழிஇதை "சுருக்கமானது" என்று கூறலாம்) எனவே சாதாரண ஆற்றல்களில் கவனிக்கப்படுவதில்லை.

சமீபகாலமாக, சரம் கோட்பாடு மேலும் வடிவத்தில் உருவாக்கப்பட்டுள்ளது பல பரிமாண சவ்வு கோட்பாடு- சாராம்சத்தில், இவை ஒரே சரங்கள், ஆனால் தட்டையானவை. நூடுல்ஸ் வெர்மிசெல்லியில் இருந்து வேறுபடுவதைப் போலவே சவ்வுகளும் சரங்களிலிருந்து வேறுபடுகின்றன.

இது, ஒருவேளை, ஒரு கோட்பாடு பற்றி சுருக்கமாகச் சொல்லக்கூடியது, காரணம் இல்லாமல், இன்று அனைத்து சக்தி தொடர்புகளின் பெரிய ஒருங்கிணைப்பின் உலகளாவிய கோட்பாடு என்று கூறுகிறது. ஐயோ, இந்த கோட்பாடு பாவம் இல்லாமல் இல்லை. முதலாவதாக, கடுமையான உள் கடிதப் பரிமாற்றத்திற்குக் கொண்டு வருவதற்கு கணிதக் கருவியின் பற்றாக்குறையின் காரணமாக இது இன்னும் கடுமையான கணித வடிவத்திற்கு கொண்டு வரப்படவில்லை. இந்த கோட்பாடு பிறந்து 20 ஆண்டுகள் கடந்துவிட்டன, மேலும் அதன் சில அம்சங்களையும் பதிப்புகளையும் மற்றவர்களுடன் தொடர்ந்து ஒத்திசைக்க யாராலும் முடியவில்லை. இன்னும் விரும்பத்தகாத விஷயம் என்னவென்றால், சரம் கோட்பாட்டை முன்வைக்கும் கோட்பாட்டாளர்கள் எவரும் (குறிப்பாக சூப்பர்ஸ்ட்ரிங்ஸ்) இந்த கோட்பாடுகளை ஆய்வகத்தில் சோதிக்கக்கூடிய ஒரு பரிசோதனையை இதுவரை முன்மொழியவில்லை. ஐயோ, அவர்கள் இதைச் செய்யும் வரை, அவர்களின் அனைத்து வேலைகளும் இயற்கை அறிவியலின் முக்கிய நீரோட்டத்திற்கு வெளியே உள்ள ஆழ்ந்த அறிவைப் புரிந்துகொள்வதில் கற்பனை மற்றும் பயிற்சிகளின் வினோதமான விளையாட்டாக இருக்கும் என்று நான் பயப்படுகிறேன்.

மேலும் பார்க்க:

மொத்தம் எத்தனை பரிமாணங்கள் உள்ளன?

நாங்கள், சாதாரண மக்கள், முப்பரிமாணங்கள் எப்போதும் போதுமானவை. பழங்காலத்திலிருந்தே, இயற்பியல் உலகத்தை இவ்வளவு அடக்கமான சொற்களில் விவரிக்கப் பழகிவிட்டோம் (ஒரு சபர்-பல் புலி முன்னால், 11 மீட்டர் வலதுபுறம் மற்றும் 4 மீட்டர் எனக்கு மேலே - போருக்கான ஒரு கல் கல்!). சார்பியல் கோட்பாடு நம்மில் பெரும்பாலோருக்கு நேரம் நான்காவது பரிமாணம் என்று கற்பித்துள்ளது (கருப்பு-பல் புலி இங்கே மட்டுமல்ல - அது இங்கே உள்ளது மற்றும் இப்போது நம்மை அச்சுறுத்துகிறது!). எனவே, இருபதாம் நூற்றாண்டின் நடுப்பகுதியில் இருந்து, கோட்பாட்டாளர்கள் உண்மையில் இன்னும் பல பரிமாணங்கள் உள்ளன என்று பேசத் தொடங்கினர் - ஒன்று 10, அல்லது 11, அல்லது 26. நிச்சயமாக, சாதாரண மக்களாகிய நாம் ஏன் அவற்றைக் கவனிக்கவில்லை. அதை செய்ய முடியவில்லை. பின்னர் "சுருக்கம்" என்ற கருத்து எழுந்தது - ஒன்றாக ஒட்டிக்கொள்வது அல்லது பரிமாணங்களின் சரிவு.

ஒரு தோட்டத்தை கற்பனை செய்வோம் தண்ணீர் குழாய். நெருக்கமாக, இது ஒரு சாதாரண முப்பரிமாண பொருளாக உணரப்படுகிறது. இருப்பினும், நீங்கள் குழாயிலிருந்து போதுமான தூரத்தை நகர்த்தினால், அது ஒரு பரிமாண நேரியல் பொருளாக நமக்குத் தோன்றும்: அதன் தடிமன் உணருவதை நாம் வெறுமனே நிறுத்திவிடுவோம். துல்லியமாக இந்த விளைவுதான் ஒரு அளவீட்டின் சுருக்கமாக பொதுவாகப் பேசப்படுகிறது: இந்த விஷயத்தில், குழாயின் தடிமன் "சுருக்கமாக" மாறியது - அளவீட்டு அளவின் அளவு மிகவும் சிறியது.

கோட்பாட்டாளர்களின் கூற்றுப்படி, சப்அடோமிக் மட்டத்தில் பொருளின் பண்புகளின் போதுமான விளக்கத்திற்குத் தேவையான நிஜ வாழ்க்கை கூடுதல் பரிமாணங்கள், நமது சோதனை புலனுணர்வுத் துறையில் இருந்து மறைந்துவிடும்: அவை ஒரு அளவிலான அளவிலிருந்து தொடங்கி சுருக்கப்படுகின்றன. 10 -35 மீ வரிசை, மற்றும் நவீன முறைகள்அவதானிப்புகள் மற்றும் அளவிடும் கருவிகள்இவ்வளவு சிறிய அளவில் கட்டமைப்புகளைக் கண்டறிய முடியவில்லை. ஒருவேளை இது சரியாக இருக்கும், அல்லது எல்லாம் முற்றிலும் வேறுபட்டிருக்கலாம். அத்தகைய கருவிகள் மற்றும் கண்காணிப்பு முறைகள் இல்லாத வரை, மேலே உள்ள அனைத்து வாதங்களும் எதிர் வாதங்களும் செயலற்ற ஊகத்தின் மட்டத்தில் இருக்கும்.

முக்கிய கேள்விகள்:

பிரபஞ்சத்தின் அடிப்படை கூறுகள் என்ன - "பொருளின் முதல் செங்கற்கள்"? அனைத்து அடிப்படை உடல் நிகழ்வுகளையும் விளக்கக்கூடிய கோட்பாடுகள் உள்ளதா?

கேள்வி: இது உண்மையா?

தற்போது மற்றும் எதிர்காலத்தில், இவ்வளவு சிறிய அளவில் நேரடி கண்காணிப்பு சாத்தியமில்லை. இயற்பியல் தேடலில் உள்ளது, மேலும் சூப்பர் சமச்சீர் துகள்களைக் கண்டறிவது அல்லது முடுக்கிகளில் கூடுதல் பரிமாணங்களைத் தேடுவது போன்ற தொடர்ச்சியான சோதனைகள், சரம் கோட்பாடு சரியான பாதையில் இருப்பதைக் குறிக்கலாம்.

சரம் கோட்பாடு எல்லாவற்றின் கோட்பாடாக இருந்தாலும் இல்லாவிட்டாலும், யதார்த்தத்தின் ஆழமான கட்டமைப்புகளை உற்று நோக்குவதற்கு இது ஒரு தனித்துவமான கருவிகளை நமக்கு வழங்குகிறது.

சரம் கோட்பாடு

மேக்ரோ மற்றும் மைக்ரோ

பிரபஞ்சத்தை விவரிக்கும் போது, ​​இயற்பியல் அதை இரண்டு வெளித்தோற்றத்தில் பொருந்தாத பகுதிகளாகப் பிரிக்கிறது - குவாண்டம் மைக்ரோவேர்ல்ட் மற்றும் மேக்ரோவர்ல்ட், இதில் புவியீர்ப்பு விவரிக்கப்பட்டுள்ளது.

சரம் கோட்பாடு இந்த பகுதிகளை "எல்லாவற்றின் கோட்பாடு" ஆக இணைக்கும் ஒரு சர்ச்சைக்குரிய முயற்சியாகும்.

துகள்கள் மற்றும் இடைவினைகள்

உலகம் இரண்டு வகையான அடிப்படைத் துகள்களால் ஆனது - ஃபெர்மியன்கள் மற்றும் போஸான்கள். ஃபெர்மியன்கள் அனைத்தும் கவனிக்கக்கூடிய பொருள், மேலும் போசான்கள் நான்கு அறியப்பட்ட அடிப்படை தொடர்புகளின் கேரியர்கள்: பலவீனமான, மின்காந்த, வலுவான மற்றும் ஈர்ப்பு. ஸ்டாண்டர்ட் மாடல் என்று அழைக்கப்படும் ஒரு கோட்பாட்டைப் பயன்படுத்தி, இயற்பியலாளர்கள் மூன்று அடிப்படை சக்திகளை நேர்த்தியாக விவரிக்கவும் சோதிக்கவும் முடிந்தது, பலவீனமான - ஈர்ப்பு விசைகளைத் தவிர. இன்று, ஸ்டாண்டர்ட் மாடல் நமது உலகின் மிகவும் துல்லியமான மற்றும் சோதனை ரீதியாக உறுதிப்படுத்தப்பட்ட மாதிரியாகும்.

நமக்கு ஏன் சரம் கோட்பாடு தேவை?

ஸ்டாண்டர்ட் மாடலில் புவியீர்ப்பு இல்லை, கருந்துளை மற்றும் பெருவெடிப்பின் மையத்தை விவரிக்க முடியாது, மேலும் சில சோதனைகளின் முடிவுகளை விளக்கவில்லை. இந்தச் சிக்கல்களைத் தீர்ப்பதற்கும், அடிப்படைத் துகள்களை சிறிய அதிர்வுறும் சரங்களுடன் மாற்றுவதன் மூலம் பொருள் மற்றும் தொடர்புகளை ஒருங்கிணைக்கும் முயற்சியே சரம் கோட்பாடு ஆகும்.

சரம் கோட்பாடு அனைத்து அடிப்படை துகள்களையும் ஒரு அடிப்படை "முதல் செங்கல்" - ஒரு சரமாக குறிப்பிடலாம் என்ற கருத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டது. சரங்கள் அதிர்வுறும், மேலும் ஒரு பெரிய தூரத்தில் இத்தகைய அதிர்வுகளின் வெவ்வேறு முறைகள் வெவ்வேறு அடிப்படைத் துகள்கள் போல நமக்குத் தோன்றும். ஒரு அதிர்வு முறை சரத்தை ஃபோட்டான் போலவும், மற்றொன்று எலக்ட்ரானைப் போலவும் தோற்றமளிக்கும்.

ஈர்ப்பு தொடர்புகளின் கேரியரை விவரிக்கும் ஒரு முறை கூட உள்ளது - கிராவிடான்! சரம் கோட்பாட்டின் மாறுபாடுகள் இரண்டு வகையான சரங்களை விவரிக்கின்றன: திறந்த (1) மற்றும் மூடப்பட்ட (2). திறந்த சரங்கள் இரண்டு முனைகளைக் கொண்டுள்ளன (3) டி-பிரேன்கள் எனப்படும் சவ்வு போன்ற அமைப்புகளில் அமைந்துள்ளன, மேலும் அவற்றின் இயக்கவியல் நான்கு அடிப்படை சக்திகளில் மூன்றை விவரிக்கிறது - அனைத்தும் ஈர்ப்பு விசைகளைத் தவிர.

மூடிய சரங்கள் சுழல்களை ஒத்திருக்கின்றன, அவை டி-பிரேன்களுடன் பிணைக்கப்படவில்லை - இது மூடிய சரங்களின் அதிர்வு முறைகள் ஆகும், அவை வெகுஜன ஈர்ப்பு சக்தியால் குறிக்கப்படுகின்றன. ஒரு திறந்த சரத்தின் முனைகள் ஒன்றிணைந்து ஒரு மூடிய சரத்தை உருவாக்கலாம், இது ஒரு திறந்த சரமாக மாறலாம் அல்லது ஒன்றிணைந்து இரண்டு மூடிய சரங்களாகப் பிரிக்கலாம் (5) - இவ்வாறு சரம் கோட்பாட்டில், ஈர்ப்பு தொடர்பு மற்ற எல்லாவற்றுடனும் இணைக்கப்பட்டுள்ளது.

இயற்பியல் செயல்படும் அனைத்து பொருட்களிலும் சரங்கள் மிகச் சிறியவை. மேலே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ள பொருட்களின் V அளவுகளின் வரம்பு 34 ஆர்டர் அளவு வரை நீட்டிக்கப்படுகிறது - அணுவின் அளவு இருந்தால் சூரிய குடும்பம், பின்னர் சரத்தின் அளவு அணுக்கருவை விட சற்று பெரியதாக இருக்கலாம்.

கூடுதல் பரிமாணங்கள்

நிலையான சரம் கோட்பாடுகள் உயர்-பரிமாண இடத்தில் மட்டுமே சாத்தியமாகும், அங்கு பழக்கமான 4 வது இட-நேர பரிமாணங்களுக்கு கூடுதலாக, 6 கூடுதல் ஒன்றுகள் தேவைப்படுகின்றன. கோட்பாட்டாளர்கள் இந்த கூடுதல் பரிமாணங்கள் மழுப்பலாக சிறிய வடிவங்களில் மடிக்கப்படுகின்றன என்று நம்புகிறார்கள் - கலாபி-யாவ் இடைவெளிகள். சரம் கோட்பாட்டின் சிக்கல்களில் ஒன்று என்னவென்றால், கலாபி-யாவ் கன்வல்யூஷனின் (சுருக்கமாக்கல்) கிட்டத்தட்ட எண்ணற்ற மாறுபாடுகள் உள்ளன, இது எந்த உலகத்தையும் விவரிக்க அனுமதிக்கிறது, மேலும் அந்த சுருக்கத்தின் பதிப்பைக் கண்டுபிடிக்க இதுவரை எந்த வழியும் இல்லை. நாம் சுற்றி என்ன பார்க்கிறோம் என்பதை விவரிக்க அனுமதிக்கும்.

சூப்பர் சமச்சீர்மை

சரம் கோட்பாட்டின் பெரும்பாலான பதிப்புகளுக்கு சூப்பர் சமச்சீர் கருத்து தேவைப்படுகிறது, இது ஃபெர்மியன்கள் (பொருள்) மற்றும் போசான்கள் (இடைவினைகள்) ஒரே பொருளின் வெளிப்பாடுகள், மேலும் அவை ஒன்றோடொன்று மாறக்கூடும் என்ற கருத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டது.

எல்லாம் கோட்பாடு?

சரம் கோட்பாட்டில் சூப்பர் சமச்சீர் சேர்க்கப்படலாம் பல்வேறு வழிகளில், இது 5 க்கு வழிவகுக்கிறது பல்வேறு வகையானசரம் கோட்பாடு, அதாவது சரம் கோட்பாடு தன்னை "எல்லாவற்றின் கோட்பாடு" என்று கூற முடியாது. இந்த ஐந்து வகைகளும் இருமைகள் எனப்படும் கணித மாற்றங்களால் ஒன்றோடொன்று தொடர்புடையவை, மேலும் இந்த வகைகள் அனைத்தும் மிகவும் பொதுவான ஒன்றின் அம்சங்கள் என்பதைப் புரிந்துகொள்ள வழிவகுத்தது. இந்த பொதுவான கோட்பாடு M-Theory என்று அழைக்கப்படுகிறது.

சரம் கோட்பாட்டின் 5 வெவ்வேறு சூத்திரங்கள் உள்ளன, ஆனால் கூர்ந்து ஆராய்ந்தால், அவை அனைத்தும் மிகவும் பொதுவான கோட்பாட்டின் வெளிப்பாடுகள் என்று மாறிவிடும்.