સ્ટ્રિંગ થિયરી શું છે? સ્ટ્રિંગ થિયરી વિશે સંક્ષિપ્તમાં

સૈદ્ધાંતિક ભૌતિકશાસ્ત્રઘણા લોકો માટે અસ્પષ્ટ છે, પરંતુ તે જ સમયે આપણી આસપાસની દુનિયાના અભ્યાસમાં સર્વોચ્ચ મહત્વ છે. કોઈપણ સૈદ્ધાંતિક ભૌતિકશાસ્ત્રીનું કાર્ય એક ગાણિતિક મોડેલ બનાવવાનું છે, એક સિદ્ધાંત જે પ્રકૃતિમાં અમુક પ્રક્રિયાઓને સમજાવવામાં સક્ષમ છે.

જરૂર

જેમ તમે જાણો છો, મેક્રોકોઝમના ભૌતિક નિયમો, એટલે કે, જે વિશ્વમાં આપણે અસ્તિત્વમાં છીએ, તે માઇક્રોકોઝમમાં પ્રકૃતિના નિયમોથી નોંધપાત્ર રીતે અલગ છે - જેમાં અણુઓ, પરમાણુઓ અને પ્રાથમિક કણો રહે છે. કાર્પસ્ક્યુલર-વેવ ડ્યુઅલિઝમ નામનો સમજવામાં મુશ્કેલ સિદ્ધાંતનું ઉદાહરણ હશે, જે મુજબ સૂક્ષ્મ પદાર્થો (ઇલેક્ટ્રોન, પ્રોટોન અને અન્ય) કણો અને તરંગો બંને હોઈ શકે છે.

અમારી જેમ, સૈદ્ધાંતિક ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ વિશ્વનું ટૂંકમાં અને સ્પષ્ટ રીતે વર્ણન કરવા માંગે છે, જે સ્ટ્રિંગ થિયરીનો મુખ્ય હેતુ છે. તે કેટલાકને સમજાવવામાં મદદ કરી શકે છે શારીરિક પ્રક્રિયાઓ, બંને મેક્રોવર્લ્ડના સ્તરે અને માઇક્રોવર્લ્ડના સ્તરે, જે તેને સાર્વત્રિક બનાવે છે, અન્ય અગાઉના અસંબંધિત સિદ્ધાંતો (સામાન્ય સાપેક્ષતા અને ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ) ને એકીકૃત કરે છે.

સાર

સ્ટ્રિંગ થિયરી મુજબ, આખું વિશ્વ કણોથી બનેલું નથી, જેમ કે આજે માનવામાં આવે છે, પરંતુ 10-35 મીટર લાંબી અનંત પાતળી વસ્તુઓમાંથી બનાવવામાં આવી છે જે વાઇબ્રેટ કરવાની ક્ષમતા ધરાવે છે, જે આપણને તાર સાથે સામ્યતા દોરવા દે છે. જટિલ ગાણિતિક મિકેનિઝમનો ઉપયોગ કરીને, આ સ્પંદનોને ઊર્જા સાથે સાંકળી શકાય છે, અને તેથી બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, ક્વોન્ટમ સ્ટ્રિંગના એક અથવા બીજા પ્રકારના કંપનના પરિણામે કોઈપણ કણો ઉદ્ભવે છે;

મુદ્દાઓ અને લક્ષણો

કોઈપણ અપ્રમાણિત સિદ્ધાંતની જેમ, સ્ટ્રિંગ થિયરીમાં પણ ઘણી સમસ્યાઓ છે જે સૂચવે છે કે તેને સુધારણાની જરૂર છે. આ સમસ્યાઓમાં, ઉદાહરણ તરીકે, નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે: ગણતરીઓના પરિણામે, ગાણિતિક રીતે ત્યાં હતી નવો પ્રકારકણો કે જે પ્રકૃતિમાં અસ્તિત્વમાં નથી - ટેચીઓન્સ, જેના સમૂહનો વર્ગ શૂન્ય કરતાં ઓછું, અને ચળવળની ઝડપ પ્રકાશની ઝડપ કરતાં વધી જાય છે.

અન્ય એક મહત્વપૂર્ણ મુદ્દો, અથવા તેના બદલે વિશિષ્ટતા એ માત્ર 10-પરિમાણીય અવકાશમાં સ્ટ્રિંગ થિયરીનું અસ્તિત્વ છે. શા માટે આપણે અન્ય પરિમાણોને સમજીએ છીએ? "વૈજ્ઞાનિકો એવા નિષ્કર્ષ પર આવ્યા છે કે ખૂબ જ નાના સ્કેલ પર આ જગ્યાઓ ફોલ્ડ થાય છે અને પોતાની અંદર બંધ થઈ જાય છે, જેનાથી તેમને ઓળખવાનું અમારા માટે અશક્ય બની જાય છે.

વિકાસ

ત્યાં બે પ્રકારના કણો છે: ફર્મિઓન - પદાર્થના કણો, અને બોસોન - ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના વાહક. ઉદાહરણ તરીકે, ફોટોન એ બોસોન છે જે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, ગુરુત્વાકર્ષણ ગુરુત્વાકર્ષણ છે અથવા તે જ હિગ્સ બોસોન છે જે હિગ્સ ક્ષેત્ર સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. તેથી, જો સ્ટ્રિંગ થિયરીએ માત્ર બોસોનને જ ધ્યાનમાં લીધું હોય, તો સુપરસ્ટ્રિંગ થિયરીએ ફર્મિઓનને પણ ધ્યાનમાં લીધું હતું, જેનાથી ટેચીઓનથી છુટકારો મેળવવાનું શક્ય બન્યું હતું.

સુપરસ્ટ્રિંગ સિદ્ધાંતનું અંતિમ સંસ્કરણ એડવર્ડ વિટન દ્વારા વિકસાવવામાં આવ્યું હતું અને તેને "એમ-થિયરી" કહેવામાં આવે છે, જે મુજબ બધાને એક કરવા માટે વિવિધ આવૃત્તિઓસુપરસ્ટ્રિંગ થિયરીએ 11મું પરિમાણ રજૂ કરવું જોઈએ.

અમે કદાચ અહીં સમાપ્ત કરી શકીએ છીએ. સૈદ્ધાંતિક ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ સમસ્યાઓ ઉકેલવા અને હાલના ગાણિતિક મોડેલને સુધારવા માટે ખંતપૂર્વક કામ કરી રહ્યા છે વિવિધ દેશોશાંતિ કદાચ ટૂંક સમયમાં જ આપણે આપણી આસપાસના વિશ્વની રચનાને સમજી શકીશું, પરંતુ ઉપરના અવકાશ અને જટિલતાને જોતાં, તે સ્પષ્ટ છે કે વિશ્વનું પરિણામી વર્ણન જ્ઞાનના ચોક્કસ આધાર વિના સમજી શકાય તેવું નથી. ભૌતિકશાસ્ત્ર અને ગણિતનું ક્ષેત્ર.

સ્ટ્રિંગ થિયરીના વિવિધ સંસ્કરણોને હવે વ્યાપક સિદ્ધાંતના શીર્ષક માટે મુખ્ય દાવેદાર ગણવામાં આવે છે. સાર્વત્રિક સિદ્ધાંતજે બધી વસ્તુઓની પ્રકૃતિ સમજાવે છે. અને આ પ્રાથમિક કણો અને બ્રહ્માંડ વિજ્ઞાનના સિદ્ધાંતમાં સામેલ સૈદ્ધાંતિક ભૌતિકશાસ્ત્રીઓની એક પ્રકારની પવિત્ર ગ્રેઇલ છે. સાર્વત્રિક સિદ્ધાંત (અસ્તિત્વમાં રહેલી દરેક વસ્તુનો સિદ્ધાંત પણ) માત્ર થોડા સમીકરણો ધરાવે છે જે સમગ્ર સમૂહને જોડે છે માનવ જ્ઞાનદ્રવ્યના મૂળભૂત તત્વોની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓની પ્રકૃતિ અને ગુણધર્મો વિશે જેમાંથી બ્રહ્માંડનું નિર્માણ થયું છે.

આજે, સ્ટ્રિંગ થિયરીને સુપરસિમેટ્રીની વિભાવના સાથે જોડવામાં આવી છે, જેના પરિણામે સુપરસ્ટ્રિંગ થિયરીનો જન્મ થયો છે, અને આજે આ મહત્તમ છે જે ચારેય મૂળભૂત ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ (કુદરતમાં કાર્ય કરતી દળો) ના સિદ્ધાંતને એકીકૃત કરવાના સંદર્ભમાં પ્રાપ્ત કરવામાં આવી છે. સુપરસિમેટ્રીનો સિદ્ધાંત પહેલેથી જ પ્રાથમિકતાના આધારે બનાવવામાં આવ્યો છે આધુનિક ખ્યાલ, જે મુજબ કોઈપણ દૂરસ્થ (ક્ષેત્ર) ક્રિયાપ્રતિક્રિયા ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતા કણો વચ્ચે સંબંધિત પ્રકારની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના કણો-વાહકોના વિનિમયને કારણે થાય છે (જુઓ પ્રમાણભૂત મોડલ). સ્પષ્ટતા માટે, ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતા કણોને બ્રહ્માંડની "ઇંટો" ગણી શકાય, અને વાહક કણોને સિમેન્ટ ગણી શકાય.

સ્ટ્રિંગ થિયરી એ ગાણિતિક ભૌતિકશાસ્ત્રની એક શાખા છે જે ભૌતિકશાસ્ત્રની મોટાભાગની શાખાઓની જેમ બિંદુ કણોની નહીં, પરંતુ એક-પરિમાણીય વિસ્તૃત વસ્તુઓની ગતિશીલતાનો અભ્યાસ કરે છે, એટલે કે. તાર
સ્ટાન્ડર્ડ મોડલની અંદર, ક્વાર્ક બિલ્ડિંગ બ્લોક્સ તરીકે કામ કરે છે, અને ગેજ બોસોન, જે આ ક્વાર્ક એકબીજા સાથે વિનિમય કરે છે, ક્રિયાપ્રતિક્રિયા વાહકો તરીકે કાર્ય કરે છે. સુપરસમિમેટ્રીનો સિદ્ધાંત વધુ આગળ વધે છે અને જણાવે છે કે ક્વાર્ક અને લેપ્ટોન્સ પોતે મૂળભૂત નથી: તે બધા પદાર્થોના વધુ ભારે અને પ્રાયોગિક રીતે શોધાયેલ માળખાં (બિલ્ડિંગ બ્લોક્સ) ધરાવે છે, જે સુપર-એનર્જી કણોના વધુ મજબૂત "સિમેન્ટ" દ્વારા એકસાથે રાખવામાં આવે છે. -હેડ્રોન અને બોસોનથી બનેલા ક્વાર્ક કરતાં ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના વાહકો.

સ્વાભાવિક રીતે, સુપરસિમેટ્રીના સિદ્ધાંતની કોઈપણ આગાહીઓ હજુ સુધી પ્રયોગશાળાની પરિસ્થિતિઓમાં પરીક્ષણ કરવામાં આવી નથી, પરંતુ અનુમાનિત છુપાયેલા ઘટકો ભૌતિક વિશ્વપહેલેથી જ નામો છે - ઉદાહરણ તરીકે, સિલેક્ટ્રોન (ઇલેક્ટ્રોનનો સુપરસિમેટ્રિક પાર્ટનર), સ્ક્વાર્ક, વગેરે. આ કણોનું અસ્તિત્વ, જો કે, આ પ્રકારના સિદ્ધાંતો દ્વારા અસ્પષ્ટપણે આગાહી કરવામાં આવે છે.

આ સિદ્ધાંતો દ્વારા પ્રસ્તુત બ્રહ્માંડનું ચિત્ર, જો કે, કલ્પના કરવી એકદમ સરળ છે. લગભગ 10E–35 મીટરના સ્કેલ પર, એટલે કે, સમાન પ્રોટોનના વ્યાસ કરતા નાના 20 ક્રમની તીવ્રતા, જેમાં ત્રણ બાઉન્ડ ક્વાર્કનો સમાવેશ થાય છે, દ્રવ્યનું માળખું પ્રાથમિક કણોના સ્તરે પણ આપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે તેનાથી અલગ પડે છે. . આટલા નાના અંતરે (અને ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓની આટલી ઊંચી શક્તિઓ પર કે તે અકલ્પનીય છે) દ્રવ્ય ક્ષેત્રીય તરંગોની શ્રેણીમાં ફેરવાય છે, જે સંગીતનાં સાધનોના તારોમાં ઉત્તેજિત થાય છે. ગિટાર સ્ટ્રીંગની જેમ, આવા તારમાં, મૂળભૂત સ્વર ઉપરાંત, ઘણા ઓવરટોન અથવા હાર્મોનિક્સ ઉત્તેજિત થઈ શકે છે. દરેક હાર્મોનિકનું પોતાનું હોય છે ઊર્જા સ્થિતિ. સાપેક્ષતાના સિદ્ધાંત અનુસાર (જુઓ સાપેક્ષતાનો સિદ્ધાંત), ઊર્જા અને દળ સમાન છે, જેનો અર્થ એ છે કે સ્ટ્રિંગના હાર્મોનિક તરંગ સ્પંદનની આવર્તન જેટલી વધારે છે, તેટલી તેની ઉર્જા વધારે છે અને અવલોકન કરાયેલ કણનું દળ વધારે છે.

જો કે, જો ગિટાર સ્ટ્રીંગમાં સ્થાયી તરંગની કલ્પના કરવી એકદમ સરળ છે, ઉભા મોજા, સુપરસ્ટ્રિંગ્સના સિદ્ધાંત દ્વારા પ્રસ્તાવિત, કલ્પના કરવી મુશ્કેલ છે - હકીકત એ છે કે સુપરસ્ટ્રિંગ્સના સ્પંદનો 11 પરિમાણો ધરાવતી જગ્યામાં થાય છે. આપણે ટેવાયેલા છીએ ચાર-પરિમાણીય જગ્યા, જેમાં ત્રણ અવકાશી અને એક ટેમ્પોરલ પરિમાણો (ડાબે-જમણે, ઉપર-નીચે, આગળ-પછાત, ભૂતકાળ-ભવિષ્ય) હોય છે. સુપરસ્ટ્રિંગ સ્પેસમાં, વસ્તુઓ વધુ જટિલ છે (બોક્સ જુઓ). સૈદ્ધાંતિક ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ "અતિરિક્ત" અવકાશી પરિમાણોની લપસણો સમસ્યાને એવી દલીલ કરીને શોધી કાઢે છે કે તેઓ "છુપાયેલા" (અથવા, વૈજ્ઞાનિક દ્રષ્ટિએ, "કોમ્પેક્ટીફાઇડ") છે અને તેથી સામાન્ય ઉર્જાઓ પર જોવા મળતા નથી.

તાજેતરમાં, સ્ટ્રિંગ થિયરી પ્રાપ્ત થઈ છે વધુ વિકાસબહુપરીમાણીય પટલના સિદ્ધાંતના સ્વરૂપમાં - આવશ્યકપણે, આ સમાન તાર છે, પરંતુ સપાટ છે. જેમ કે તેના લેખકોમાંના એકે આકસ્મિક રીતે મજાક કરી હતી, પટલ તારથી લગભગ તે જ રીતે અલગ પડે છે જે રીતે નૂડલ્સ વર્મીસેલીથી અલગ પડે છે.

આ, સંભવતઃ, સંક્ષિપ્તમાં એક સિદ્ધાંત વિશે કહી શકાય જે, કારણ વિના, આજે તમામ બળ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓના મહાન એકીકરણનો સાર્વત્રિક સિદ્ધાંત હોવાનો દાવો કરે છે. અરે, આ સિદ્ધાંત પાપ વિના નથી. સૌ પ્રથમ, તે હજુ સુધી કડકમાં લાવવામાં આવ્યું નથી ગાણિતિક સ્વરૂપતેને કડક આંતરિક પત્રવ્યવહારમાં લાવવા માટે ગાણિતિક ઉપકરણની અપૂરતીતાને કારણે. આ સિદ્ધાંતના જન્મને 20 વર્ષ વીતી ગયા છે, અને કોઈ પણ તેના કેટલાક પાસાઓ અને સંસ્કરણોને અન્ય લોકો સાથે સુસંગત રીતે સુમેળ કરવામાં સક્ષમ નથી. આનાથી પણ વધુ અપ્રિય બાબત એ છે કે સ્ટ્રિંગ થિયરી (અને ખાસ કરીને સુપરસ્ટ્રિંગ્સ) ની દરખાસ્ત કરનારા કોઈપણ સિદ્ધાંતવાદીએ હજુ સુધી એક પણ પ્રયોગ પ્રસ્તાવિત કર્યો નથી જેમાં આ સિદ્ધાંતોનું પ્રયોગશાળામાં પરીક્ષણ કરી શકાય. અરે, મને ડર છે કે જ્યાં સુધી તેઓ આ નહીં કરે, ત્યાં સુધી તેમનું તમામ કાર્ય કાલ્પનિક અને કુદરતી વિજ્ઞાનના મુખ્ય પ્રવાહની બહારના વિશિષ્ટ જ્ઞાનને સમજવાની કસરતની વિચિત્ર રમત બની રહેશે.

બ્લેક હોલના ગુણધર્મોનો અભ્યાસ

1996માં, સ્ટ્રિંગ થિયરીસ્ટ એન્ડ્રુ સ્ટ્રોમિંગર અને કુમરુન વાફાએ સુસ્કિન્ડ અને સેન દ્વારા "ધ માઇક્રોસ્કોપિક નેચર ઓફ બેકનસ્ટીન એન્ડ હોકિંગ એન્ટ્રોપી" પ્રકાશિત કરવા માટેના અગાઉના પરિણામો પર નિર્માણ કર્યું હતું. આ કાર્યમાં, સ્ટ્રોમિંગર અને વાફા ચોક્કસ વર્ગના બ્લેક હોલના માઇક્રોસ્કોપિક ઘટકો શોધવા અને આ ઘટકોના એન્ટ્રોપી યોગદાનની ચોક્કસ ગણતરી કરવા માટે સ્ટ્રિંગ થિયરીનો ઉપયોગ કરવામાં સક્ષમ હતા. આ કાર્ય એક નવી પદ્ધતિ પર આધારિત હતું જે 1980 અને 1990 ના દાયકાની શરૂઆતમાં ઉપયોગમાં લેવાતા વિક્ષેપ સિદ્ધાંતથી આંશિક રીતે આગળ વધી ગયું હતું. કાર્યનું પરિણામ 20 વર્ષ કરતાં વધુ સમય પહેલાં કરવામાં આવેલી બેકનસ્ટાઇન અને હોકિંગની આગાહીઓ સાથે બરાબર એકરુપ હતું.

સ્ટ્રોમિંગર અને વાફાએ રચનાત્મક અભિગમ સાથે બ્લેક હોલની રચનાની વાસ્તવિક પ્રક્રિયાઓનો વિરોધ કર્યો. તેઓએ બ્લેક હોલની રચના અંગેનો દૃષ્ટિકોણ બદલ્યો, જે દર્શાવે છે કે બીજી સુપરસ્ટ્રિંગ ક્રાંતિ દરમિયાન શોધાયેલ બ્રેનના ચોક્કસ સમૂહને એક મિકેનિઝમમાં પરિશ્રમપૂર્વક એસેમ્બલ કરીને તેઓનું નિર્માણ કરી શકાય છે.

તમારા હાથમાં માઇક્રોસ્કોપિક સ્ટ્રક્ચરના તમામ નિયંત્રણ લિવર છે બ્લેક હોલ, સ્ટ્રોમિંગર અને વાફા બ્લેક હોલના માઇક્રોસ્કોપિક ઘટકોના ક્રમચયોની સંખ્યાની ગણતરી કરવામાં સક્ષમ હતા જેમાં એકંદર અવલોકનક્ષમ લાક્ષણિકતાઓ, જેમ કે દળ અને ચાર્જ, યથાવત રહે છે. ત્યારબાદ તેઓએ આ સંખ્યાને બ્લેક હોલના ઘટના ક્ષિતિજના ક્ષેત્ર સાથે સરખાવી - બેકનસ્ટીન અને હોકિંગ દ્વારા અનુમાનિત એન્ટ્રોપી - અને સંપૂર્ણ સમજૂતી મળી. ઓછામાં ઓછા આત્યંતિક બ્લેક હોલના વર્ગ માટે, સ્ટ્રોમિંગર અને વાફા માઇક્રોસ્કોપિક ઘટકોનું વિશ્લેષણ કરવા અને સંબંધિત એન્ટ્રોપીની ચોક્કસ ગણતરી કરવા માટે સ્ટ્રિંગ થિયરીનો ઉપયોગ શોધવામાં સક્ષમ હતા. એક સદીના એક ક્વાર્ટરથી ભૌતિકશાસ્ત્રીઓનો સામનો કરતી સમસ્યા હલ થઈ ગઈ હતી.

ઘણા સિદ્ધાંતવાદીઓ માટે, આ શોધ સ્ટ્રિંગ થિયરીના સમર્થનમાં એક મહત્વપૂર્ણ અને વિશ્વાસપાત્ર દલીલ હતી. સ્ટ્રિંગ થિયરીનો વિકાસ હજુ પણ ડાયરેક્ટ અને માટે ખૂબ જ ક્રૂડ છે ચોક્કસ સરખામણીસાથે પ્રાયોગિક પરિણામો, ઉદાહરણ તરીકે, ક્વાર્ક અથવા ઇલેક્ટ્રોનના સમૂહના માપના પરિણામો સાથે. જોકે, સ્ટ્રિંગ થિયરી, બ્લેક હોલની લાંબા સમયથી શોધાયેલી મિલકત માટે પ્રથમ મૂળભૂત સમજૂતી પૂરી પાડે છે, જે સમજાવવાની અશક્યતા જેના કારણે ઘણા વર્ષોથી પરંપરાગત સિદ્ધાંતો સાથે કામ કરતા ભૌતિકશાસ્ત્રીઓનું સંશોધન અટકી ગયું છે. પણ શેલ્ડન Glashow નોબેલ પુરસ્કાર વિજેતાભૌતિકશાસ્ત્રમાં અને 1980 ના દાયકામાં સ્ટ્રિંગ થિયરીના કટ્ટર વિરોધી, 1997 માં એક મુલાકાતમાં સ્વીકાર્યું કે "જ્યારે સ્ટ્રિંગ થિયરીસ્ટ બ્લેક હોલ વિશે વાત કરે છે, ત્યારે તેઓ લગભગ અવલોકનક્ષમ ઘટના વિશે વાત કરે છે, અને આ પ્રભાવશાળી છે."

શબ્દમાળા કોસ્મોલોજી

ત્યાં ત્રણ મુખ્ય રીતો છે જેમાં સ્ટ્રિંગ થિયરી પ્રમાણભૂત કોસ્મોલોજિકલ મોડલને સંશોધિત કરે છે. પ્રથમ, આત્મામાં આધુનિક સંશોધન, પરિસ્થિતિની વધુને વધુ સ્પષ્ટતા કરતા, તે સ્ટ્રિંગ થિયરી પરથી અનુસરે છે કે બ્રહ્માંડનું લઘુત્તમ સ્વીકાર્ય કદ હોવું જોઈએ. આ નિષ્કર્ષ એ ક્ષણે તરત જ બ્રહ્માંડની રચનાની સમજને બદલી નાખે છે મોટા ધડાકા, જેના માટે માનક મોડલ બ્રહ્માંડનું શૂન્ય કદ આપે છે. બીજું, T-દ્વૈતની વિભાવના, એટલે કે, નાના અને દ્વૈતની મોટી ત્રિજ્યાસ્ટ્રિંગ થિયરીમાં (લઘુત્તમ કદના અસ્તિત્વ સાથેના તેના ગાઢ સંબંધમાં), બ્રહ્માંડ વિજ્ઞાનમાં અસરો ધરાવે છે. ત્રીજું, સ્ટ્રિંગ થિયરીમાં અવકાશ-સમયના પરિમાણોની સંખ્યા ચાર કરતાં વધુ છે, તેથી બ્રહ્માંડ વિજ્ઞાને આ તમામ પરિમાણોના ઉત્ક્રાંતિનું વર્ણન કરવું જોઈએ.

બ્રાન્ડેનબર્ગ અને વાફા મોડેલ

1980 ના દાયકાના અંતમાં. રોબર્ટ બ્રાન્ડેનબર્ગર અને કુમરુન વાફાએ ધોરણની અસરોમાં શું ફેરફાર થાય છે તે સમજવાની દિશામાં પ્રથમ મહત્વપૂર્ણ પગલાં લીધાં છે. કોસ્મોલોજિકલ મોડેલસ્ટ્રિંગ થિયરીના ઉપયોગ તરફ દોરી જશે. તેઓ બે આવ્યા મહત્વપૂર્ણ તારણો. પ્રથમ, જેમ જેમ આપણે બિગ બેંગ તરફ પાછા જઈએ છીએ, ત્યાં સુધી તાપમાન વધતું રહે છે જ્યાં સુધી બધી દિશામાં બ્રહ્માંડનું કદ પ્લેન્ક લંબાઈ જેટલું ન થઈ જાય. આ સમયે તાપમાન તેની મહત્તમ પહોંચશે અને ઘટવાનું શરૂ કરશે. સાહજિક સ્તરે, આ ઘટનાનું કારણ સમજવું મુશ્કેલ નથી. ચાલો સરળતા માટે (બ્રાંડનબર્ગર અને વાફાને અનુસરીને) માની લઈએ કે બ્રહ્માંડના તમામ અવકાશી પરિમાણો ચક્રીય છે. જેમ જેમ આપણે સમયની પાછળ જઈએ છીએ તેમ તેમ દરેક વર્તુળની ત્રિજ્યા સંકોચાય છે અને બ્રહ્માંડનું તાપમાન વધે છે. સ્ટ્રિંગ થિયરીથી, આપણે જાણીએ છીએ કે ત્રિજ્યાને પ્લાન્ક લંબાઈથી પહેલા અને પછી નીચે સંકોચન કરવું એ ભૌતિક રીતે ત્રિજ્યાને પ્લાન્ક લંબાઈ સુધી ઘટાડવા સમાન છે, ત્યારબાદ તેમના અનુગામી વધારો. બ્રહ્માંડના વિસ્તરણ દરમિયાન તાપમાનમાં ઘટાડો થતો હોવાથી, બ્રહ્માંડને પ્લાન્ક લંબાઈ કરતા નાના કદમાં સંકુચિત કરવાના અસફળ પ્રયાસોથી તાપમાનની વૃદ્ધિ અટકી જશે અને તેમાં વધુ ઘટાડો થશે.

પરિણામે, બ્રાન્ડેનબર્ગર અને વાફા નીચેના કોસ્મોલોજિકલ ચિત્ર પર પહોંચ્યા: પ્રથમ, સ્ટ્રિંગ થિયરીમાં તમામ અવકાશી પરિમાણોને પ્લાન્ક લંબાઈના ક્રમ પર લઘુત્તમ કદમાં ચુસ્તપણે ફોલ્ડ કરવામાં આવે છે. તાપમાન અને ઉર્જા ઉચ્ચ છે, પરંતુ અનંત નથી: વિરોધાભાસ પ્રારંભિક બિંદુશબ્દમાળા સિદ્ધાંતમાં શૂન્ય કદ ઉકેલાય છે. IN પ્રારંભિક ક્ષણબ્રહ્માંડના અસ્તિત્વમાં, સ્ટ્રિંગ થિયરીના તમામ અવકાશી પરિમાણો સંપૂર્ણપણે સમાન અને સંપૂર્ણપણે સપ્રમાણ છે: તે બધા પ્લાન્ક પરિમાણોના બહુપરિમાણીય ગઠ્ઠામાં વળાંકવાળા છે. આગળ, બ્રાન્ડેનબર્ગર અને વાફા અનુસાર, બ્રહ્માંડ સમપ્રમાણતા ઘટાડાનાં પ્રથમ તબક્કામાંથી પસાર થાય છે, જ્યારે પ્લાન્કની ક્ષણે ત્રણ અવકાશી પરિમાણો અનુગામી વિસ્તરણ માટે પસંદ કરવામાં આવે છે, અને બાકીના તેમના મૂળ પ્લાન્ક કદને જાળવી રાખે છે. આ ત્રણ પરિમાણોને પછી ફુગાવાના બ્રહ્માંડ વિજ્ઞાનના પરિદ્રશ્યમાં પરિમાણો સાથે ઓળખવામાં આવે છે અને, ઉત્ક્રાંતિની પ્રક્રિયા દ્વારા, હવે જોવામાં આવેલું સ્વરૂપ લે છે.

વેનેઝિયાનો અને ગેસ્પેરિની મોડેલ

બ્રાન્ડેનબર્ગર અને વાફાના કાર્યથી, ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ સ્ટ્રિંગ કોસ્મોલોજીને સમજવાની દિશામાં સતત પ્રગતિ કરી રહ્યા છે. આ સંશોધનનું નેતૃત્વ કરનારાઓમાં તુરીન યુનિવર્સિટીના ગેબ્રિયલ વેનેઝિયાનો અને તેમના સાથીદાર મૌરિઝિયો ગેસ્પેરિનીનો સમાવેશ થાય છે. આ વૈજ્ઞાનિકોએ સ્ટ્રિંગ કોસ્મોલોજીનું પોતાનું સંસ્કરણ રજૂ કર્યું, જે કેટલીક જગ્યાએ ઉપર વર્ણવેલ દૃશ્ય જેવું જ છે, પરંતુ અન્ય સ્થળોએ મૂળભૂત રીતે તેનાથી અલગ છે. બ્રાન્ડેનબર્ગર અને વાફાની જેમ, પ્રમાણભૂત અને ફુગાવાના મોડલમાં ઉદ્ભવતા અનંત તાપમાન અને ઊર્જા ઘનતાને નકારી કાઢવા માટે, તેઓ સ્ટ્રિંગ થિયરીમાં લઘુત્તમ લંબાઈના અસ્તિત્વ પર આધાર રાખતા હતા. જો કે, આ ગુણધર્મને લીધે, બ્રહ્માંડનો જન્મ પ્લાન્કના પરિમાણોના ગઠ્ઠામાંથી થયો છે એવું તારણ કાઢવાને બદલે, ગેસ્પેરિની અને વેનેઝિયાનોએ સૂચવ્યું કે પ્રાગૈતિહાસિક બ્રહ્માંડ હતું જે ક્ષણના ઘણા સમય પહેલા ઉદ્ભવ્યું હતું. શૂન્ય બિંદુ, અને જેણે પ્લાન્ક પ્રમાણના આ કોસ્મિક "ગર્ભ" ને જન્મ આપ્યો.

આ દૃશ્યમાં અને બિગ બેંગ મોડેલમાં બ્રહ્માંડની પ્રારંભિક સ્થિતિ ખૂબ જ અલગ છે. ગેસ્પેરિની અને વેનેઝિયાનો અનુસાર, બ્રહ્માંડ પરિમાણનો ગરમ અને ચુસ્તપણે વળી ગયેલો બોલ ન હતો, પરંતુ ઠંડો હતો અને તેની હદ અનંત હતી. પછી, સ્ટ્રિંગ થિયરીના સમીકરણો પરથી નીચે મુજબ, અસ્થિરતાએ બ્રહ્માંડ પર આક્રમણ કર્યું, અને તેના તમામ બિંદુઓ શરૂ થયા, જેમ કે ગુથ અનુસાર ફુગાવાના યુગમાં, બાજુઓ પર ઝડપથી વિખેરાઈ જવા માટે.

ગેસ્પેરિની અને વેનેઝિયાનોએ બતાવ્યું કે આને કારણે, અવકાશ વધુને વધુ વક્ર બન્યું અને પરિણામે તાપમાન અને ઊર્જા ઘનતામાં તીવ્ર ઉછાળો આવ્યો. થોડો સમય પસાર થયો, અને આની અંદર મિલીમીટરના પરિમાણનો ત્રિ-પરિમાણીય વિસ્તાર અનંત જગ્યાઓગરમ અને ગીચ સ્પોટમાં રૂપાંતરિત, જે સ્પોટ સમાન છે જે ગુથ અનુસાર ફુગાવાના વિસ્તરણ દરમિયાન રચાય છે. પછી બધું બિગ બેંગ બ્રહ્માંડ વિજ્ઞાનના પ્રમાણભૂત દૃશ્ય મુજબ ચાલ્યું, અને વિસ્તરતું સ્થળ અવલોકનક્ષમ બ્રહ્માંડમાં ફેરવાઈ ગયું.

કારણ કે બિગ બેંગ પહેલાના યુગમાં કંઈક થઈ રહ્યું હતું ફુગાવો વિસ્તરણ, ક્ષિતિજ વિરોધાભાસ માટે ગુથનો ઉકેલ આ બ્રહ્માંડ સંબંધી દૃશ્યમાં આપમેળે બંધાયેલો જણાય છે. જેમ વેનેઝિયાનોએ (1998ના ઇન્ટરવ્યુમાં) કહ્યું તેમ, "સ્ટ્રિંગ થિયરી આપણને ચાંદીની થાળી પર ફુગાવાના બ્રહ્માંડશાસ્ત્રનું સંસ્કરણ આપે છે."

સ્ટ્રિંગ કોસ્મોલોજીનો અભ્યાસ ઝડપથી સક્રિય અને ઉત્પાદક સંશોધનનો વિસ્તાર બની રહ્યો છે. ઉદાહરણ તરીકે, બિગ બેંગ પહેલા ઉત્ક્રાંતિનું દૃશ્ય એક કરતા વધુ વખત ગરમ ચર્ચાનો વિષય રહ્યું છે, અને ભાવિ બ્રહ્માંડ શાસ્ત્રીય રચનામાં તેનું સ્થાન સ્પષ્ટ નથી. જો કે, તેમાં કોઈ શંકા નથી કે આ કોસ્મોલોજિકલ ફોર્મ્યુલેશન બીજી સુપરસ્ટ્રિંગ ક્રાંતિ દરમિયાન શોધાયેલા પરિણામોની ભૌતિકશાસ્ત્રીઓની સમજણ પર નિશ્ચિતપણે આધારિત હશે. ઉદાહરણ તરીકે, બહુપરિમાણીય પટલના અસ્તિત્વના કોસ્મોલોજિકલ પરિણામો હજુ પણ અસ્પષ્ટ છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, પૂર્ણ M-થિયરીના વિશ્લેષણના પરિણામે બ્રહ્માંડના અસ્તિત્વની પ્રથમ ક્ષણોનો વિચાર કેવી રીતે બદલાશે? આ મુદ્દા પર સઘન સંશોધન કરવામાં આવી રહ્યું છે.

શાળામાં અમે શીખ્યા કે દ્રવ્ય અણુઓથી બનેલું છે, અને અણુ ન્યુક્લીથી બનેલા છે જેની આસપાસ ઇલેક્ટ્રોન ફરે છે. ગ્રહો સૂર્યની આસપાસ એક જ રીતે ફરે છે, તેથી આપણા માટે કલ્પના કરવી સરળ છે. પછી અણુ પ્રાથમિક કણોમાં વિભાજિત થઈ ગયું, અને બ્રહ્માંડની રચનાની કલ્પના કરવી વધુ મુશ્કેલ બની ગઈ. પાર્ટિકલ સ્કેલ પર, વિવિધ કાયદા લાગુ પડે છે, અને જીવનમાંથી સામ્યતા શોધવી હંમેશા શક્ય નથી. ભૌતિકશાસ્ત્ર અમૂર્ત અને ગૂંચવણભર્યું બની ગયું છે.

પરંતુ સૈદ્ધાંતિક ભૌતિકશાસ્ત્રના આગળના પગલાએ વાસ્તવિકતાની ભાવના પરત કરી. સ્ટ્રિંગ થિયરીએ વિશ્વને એવા શબ્દોમાં વર્ણવ્યું છે જે ફરીથી કલ્પનાશીલ છે અને તેથી સમજવા અને યાદ રાખવામાં સરળ છે.

વિષય હજી પણ સરળ નથી, તેથી ચાલો ક્રમમાં જઈએ. પ્રથમ, ચાલો આકૃતિ કરીએ કે સિદ્ધાંત શું છે, પછી ચાલો સમજવાનો પ્રયાસ કરીએ કે તેની શોધ શા માટે થઈ. અને ડેઝર્ટ માટે, સ્ટ્રિંગ થિયરીનો થોડો ઇતિહાસ છે, પરંતુ બે ક્રાંતિ સાથે.

બ્રહ્માંડ ઊર્જાના વાઇબ્રેટિંગ થ્રેડોથી બનેલું છે

સ્ટ્રિંગ થિયરી પહેલાં, પ્રાથમિક કણોને બિંદુઓ-પરિમાણહીન આકારો ગણવામાં આવતા હતા ચોક્કસ ગુણધર્મો. સ્ટ્રિંગ થિયરી તેમને ઊર્જાના થ્રેડો તરીકે વર્ણવે છે જેનું એક પરિમાણ છે - લંબાઈ. આ એક-પરિમાણીય થ્રેડો કહેવામાં આવે છે ક્વોન્ટમ શબ્દમાળાઓ.

સૈદ્ધાંતિક ભૌતિકશાસ્ત્ર

સૈદ્ધાંતિક ભૌતિકશાસ્ત્ર
ગણિતનો ઉપયોગ કરીને વિશ્વનું વર્ણન કરે છે પ્રાયોગિક ભૌતિકશાસ્ત્ર. પ્રથમ સૈદ્ધાંતિક ભૌતિકશાસ્ત્રી આઇઝેક ન્યૂટન (1642-1727) હતા.

કલાકારની આંખો દ્વારા ઇલેક્ટ્રોન, પ્રાથમિક કણો અને ક્વોન્ટમ સ્ટ્રિંગ્સ સાથેના અણુનું ન્યુક્લિયસ. ટુકડો દસ્તાવેજી ફિલ્મ"ભવ્ય બ્રહ્માંડ"

ક્વોન્ટમ શબ્દમાળાઓખૂબ જ નાની, તેમની લંબાઈ લગભગ 10 -33 સે.મી. છે, જે લાર્જ હેડ્રોન કોલાઈડર પર ટકરાતા પ્રોટોન કરતાં સો મિલિયન અબજ ગણી નાની છે. શબ્દમાળાઓ સાથેના આવા પ્રયોગો માટે ગેલેક્સીના કદના પ્રવેગક બનાવવાની જરૂર પડશે. અમને હજુ સુધી સ્ટ્રિંગ્સ શોધવાનો કોઈ રસ્તો મળ્યો નથી, પરંતુ ગણિતને આભારી અમે તેમના કેટલાક ગુણધર્મોનો અંદાજ લગાવી શકીએ છીએ.

ક્વોન્ટમ સ્ટ્રિંગ્સ ખુલ્લી અને બંધ છે. ખુલ્લા છેડા મુક્ત છે, જ્યારે બંધ છેડા એકબીજા પર બંધ થાય છે, લૂપ્સ બનાવે છે. સ્ટ્રીંગ્સ સતત "ઓપનિંગ" અને "ક્લોઝિંગ" થાય છે, અન્ય સ્ટ્રિંગ્સ સાથે જોડાય છે અને નાનામાં વિભાજિત થાય છે.

ક્વોન્ટમ સ્ટ્રિંગ્સ ખેંચાય છે. અવકાશમાં તણાવ ઊર્જાના તફાવતને કારણે થાય છે: બંધ છેડા વચ્ચેના બંધ તાર માટે, ખુલ્લા તાર માટે - તારોના છેડા અને રદબાતલ વચ્ચે. ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ આ રદબાતલને દ્વિ-પરિમાણીય પરિમાણીય ચહેરાઓ અથવા બ્રેન્સ કહે છે - શબ્દ પટલમાંથી.

સેન્ટીમીટર - બ્રહ્માંડમાં એક પદાર્થનું સૌથી નાનું શક્ય કદ. તેને પ્લાન્ક લંબાઈ કહેવામાં આવે છે

આપણે ક્વોન્ટમ તારથી બનેલા છીએ

ક્વોન્ટમ સ્ટ્રિંગ્સ વાઇબ્રેટ થાય છે. આ એકસરખા તરંગો અને ન્યૂનતમ અને મહત્તમ સંખ્યાની સંપૂર્ણ સંખ્યા સાથે, બલાલાઈકાના તારોના સ્પંદનો જેવા જ સ્પંદનો છે. વાઇબ્રેટ કરતી વખતે, ક્વોન્ટમ સ્ટ્રિંગ પ્રાથમિક કણોના સ્કેલ પર અવાજ ઉત્પન્ન કરતી નથી; ધ્વનિ સ્પંદનો. તે પોતે એક કણ બની જાય છે: તે એક આવર્તન પર કંપાય છે - એક ક્વાર્ક, બીજી - ગ્લુઓન, ત્રીજા પર - ફોટોન. તેથી, ક્વોન્ટમ સ્ટ્રિંગ એ એક જ મકાન તત્વ છે, જે બ્રહ્માંડની "ઈંટ" છે.

બ્રહ્માંડને સામાન્ય રીતે અવકાશ અને તારાઓ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે, પરંતુ તે આપણો ગ્રહ પણ છે, અને તમે અને હું, અને સ્ક્રીન પરનો ટેક્સ્ટ, અને જંગલમાં બેરી.

શબ્દમાળા સ્પંદનોનો આકૃતિ. કોઈપણ આવર્તન પર, તમામ તરંગો સમાન હોય છે, તેમની સંખ્યા પૂર્ણાંક છે: એક, બે અને ત્રણ

મોસ્કો પ્રદેશ, 2016. ત્યાં ઘણી બધી સ્ટ્રોબેરી છે - ફક્ત વધુ મચ્છર. તેઓ તારથી પણ બનેલા છે.

અને જગ્યા ક્યાંક બહાર છે. ચાલો અવકાશ પર પાછા જઈએ

તેથી, બ્રહ્માંડના મૂળમાં ક્વોન્ટમ સ્ટ્રિંગ્સ છે, ઊર્જાના એક-પરિમાણીય થ્રેડો જે વાઇબ્રેટ કરે છે, કદ અને આકાર બદલે છે અને અન્ય તાર સાથે ઊર્જાનું વિનિમય કરે છે. પરંતુ તે બધુ જ નથી.

ક્વોન્ટમ શબ્દમાળાઓ અવકાશમાંથી પસાર થાય છે. અને શબ્દમાળાઓના સ્કેલ પરની જગ્યા એ સિદ્ધાંતનો સૌથી રસપ્રદ ભાગ છે.

ક્વોન્ટમ સ્ટ્રિંગ્સ 11 પરિમાણોમાં ફરે છે

થિયોડોર કાલુઝા
(1885-1954)

આ બધું આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈનથી શરૂ થયું. તેમની શોધો દર્શાવે છે કે સમય સાપેક્ષ છે અને તેને અવકાશ સાથે એક અવકાશ-સમય સાતત્યમાં જોડે છે. આઈન્સ્ટાઈનના કાર્યમાં ગુરુત્વાકર્ષણ, ગ્રહોની હિલચાલ અને બ્લેક હોલની રચના સમજાવવામાં આવી હતી. વધુમાં, તેઓએ તેમના સમકાલીન લોકોને નવી શોધો કરવા પ્રેરણા આપી.

આઈન્સ્ટાઈને 1915-16 માં સાપેક્ષતાના સામાન્ય સિદ્ધાંતના સમીકરણો પ્રકાશિત કર્યા હતા, અને પહેલેથી જ 1919 માં પોલિશ ગણિતશાસ્ત્રી થિયોડર કાલુઝાએ તેમની ગણતરીઓને સિદ્ધાંત પર લાગુ કરવાનો પ્રયાસ કર્યો હતો. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્ર. પરંતુ પ્રશ્ન ઊભો થયો: જો આઈન્સ્ટાઈનની ગુરુત્વાકર્ષણ અવકાશ સમયના ચાર પરિમાણોને વળાંક આપે છે, તો ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક બળો શું વળે છે? આઈન્સ્ટાઈનમાં વિશ્વાસ મજબૂત હતો, અને કાલુઝાને કોઈ શંકા નહોતી કે તેના સમીકરણો ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિઝમનું વર્ણન કરશે. તેના બદલે, તેમણે પ્રસ્તાવ મૂક્યો કે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક દળો વધારાના, પાંચમા પરિમાણને વળાંક આપી રહ્યા છે. આઈન્સ્ટાઈનને આ વિચાર ગમ્યો, પરંતુ આ સિદ્ધાંત પ્રયોગો દ્વારા ચકાસવામાં આવ્યો ન હતો અને 1960 સુધી ભૂલી ગયો હતો.

આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈન (1879-1955)

થિયોડોર કાલુઝા
(1885-1954)

થિયોડોર કાલુઝા
(1885-1954)

આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈન
(1879-1955)

પ્રથમ સ્ટ્રિંગ થિયરી સમીકરણોએ વિચિત્ર પરિણામો ઉત્પન્ન કર્યા. ટાચીઓન્સ તેમાં દેખાયા - સાથે કણો નકારાત્મક સમૂહજેઓ ફરતા હતા ઝડપી ગતિસ્વેતા. આ તે છે જ્યાં બ્રહ્માંડની બહુપરીમાણીયતાનો કાલુઝાનો વિચાર કામમાં આવ્યો. સાચું, પાંચ પરિમાણ પૂરતા ન હતા, જેમ છ, સાત કે દસ પૂરતા ન હતા. જો આપણા બ્રહ્માંડમાં 26 પરિમાણ હોય તો જ પ્રથમ સ્ટ્રિંગ થિયરીના ગણિતનો અર્થ થાય! પછીના સિદ્ધાંતોમાં દસ પૂરતા હતા, પરંતુ આધુનિકમાં તેમાંથી અગિયાર છે - દસ અવકાશી અને સમય.

પરંતુ જો એમ હોય તો, શા માટે આપણે વધારાના સાત પરિમાણો જોતા નથી? જવાબ સરળ છે - તેઓ ખૂબ નાના છે. દૂરથી, ત્રિ-પરિમાણીય પદાર્થ સપાટ દેખાશે: પાણીની પાઇપ રિબન તરીકે દેખાશે, અને બલૂન- ચારે બાજુ. જો આપણે વસ્તુઓને અન્ય પરિમાણોમાં જોઈ શકીએ, તો પણ આપણે તેમની બહુપરિમાણીયતાને ધ્યાનમાં લઈશું નહીં. વૈજ્ઞાનિકો આ અસર કહે છે કોમ્પેક્ટીકરણ.

વધારાના પરિમાણોને અવકાશ-સમયના અસ્પષ્ટ રીતે નાના સ્વરૂપોમાં ફોલ્ડ કરવામાં આવે છે - તેને કેલાબી-યાઉ જગ્યાઓ કહેવામાં આવે છે. દૂરથી તે સપાટ દેખાય છે.

આપણે સાત વધારાના પરિમાણોને માત્ર ગાણિતિક મોડલના સ્વરૂપમાં રજૂ કરી શકીએ છીએ. આ કલ્પનાઓ છે જે આપણને જાણીતી જગ્યા અને સમયના ગુણધર્મો પર બનાવવામાં આવી છે. ત્રીજું પરિમાણ ઉમેરવાથી, વિશ્વ ત્રિ-પરિમાણીય બને છે અને આપણે અવરોધને બાયપાસ કરી શકીએ છીએ. કદાચ, સમાન સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ કરીને, બાકીના સાત પરિમાણો ઉમેરવા યોગ્ય છે - અને પછી તેનો ઉપયોગ કરીને તમે અવકાશ-સમયની આસપાસ જઈ શકો છો અને કોઈપણ સમયે કોઈપણ બ્રહ્માંડના કોઈપણ બિંદુએ પહોંચી શકો છો.

સ્ટ્રિંગ થિયરીના પ્રથમ સંસ્કરણ અનુસાર બ્રહ્માંડમાં માપન - બોસોનિક. હવે તે અપ્રસ્તુત ગણવામાં આવે છે

એક રેખા માત્ર એક પરિમાણ ધરાવે છે - લંબાઈ

બલૂન ત્રિ-પરિમાણીય છે અને ત્રીજું પરિમાણ-ઊંચાઈ ધરાવે છે. પરંતુ દ્વિ-પરિમાણીય માણસને તે રેખા જેવું લાગે છે

જેમ દ્વિ-પરિમાણીય માણસ બહુપરીમાણીયતાની કલ્પના કરી શકતો નથી, તેવી જ રીતે આપણે બ્રહ્માંડના તમામ પરિમાણોની કલ્પના કરી શકતા નથી.

આ મોડેલ મુજબ, ક્વોન્ટમ સ્ટ્રિંગ્સ હંમેશા અને દરેક જગ્યાએ મુસાફરી કરે છે, જેનો અર્થ એ છે કે સમાન શબ્દમાળાઓ તેમના જન્મથી સમયના અંત સુધી તમામ સંભવિત બ્રહ્માંડના ગુણધર્મોને એન્કોડ કરે છે. કમનસીબે, અમારું બલૂન સપાટ છે. આપણું વિશ્વ અવકાશ-સમયના દૃશ્યમાન ભીંગડા પર અગિયાર-પરિમાણીય બ્રહ્માંડનું માત્ર ચાર-પરિમાણીય પ્રક્ષેપણ છે, અને આપણે તારને અનુસરી શકતા નથી.

કોઈ દિવસ આપણે બિગ બેંગ જોઈશું

કોઈ દિવસ આપણે શબ્દમાળા સ્પંદનોની આવર્તન અને આપણા બ્રહ્માંડમાં વધારાના પરિમાણોના સંગઠનની ગણતરી કરીશું. પછી આપણે તેના વિશે સંપૂર્ણપણે બધું શીખીશું અને બિગ બેંગ જોઈ શકીશું અથવા આલ્ફા સેંટૌરી તરફ ઉડી શકીશું. પરંતુ અત્યાર સુધી આ અશક્ય છે - ગણતરીમાં શું આધાર રાખવો અને શોધવું તેના પર કોઈ સંકેતો નથી તમને જરૂરી નંબરોતે જડ બળ દ્વારા જ શક્ય છે. ગણિતશાસ્ત્રીઓએ ગણતરી કરી છે કે સૉર્ટ કરવા માટે 10,500 વિકલ્પો હશે. થિયરી મૃત અંત સુધી પહોંચી ગઈ છે.

અને છતાં સ્ટ્રિંગ થિયરી હજુ પણ બ્રહ્માંડની પ્રકૃતિ સમજાવવા સક્ષમ છે. આ કરવા માટે, તેણે અન્ય તમામ સિદ્ધાંતોને જોડવા જોઈએ, દરેક વસ્તુનો સિદ્ધાંત બનવો જોઈએ.

સ્ટ્રિંગ થિયરી દરેક વસ્તુનો સિદ્ધાંત બની જશે. હોઈ શકે છે

20મી સદીના ઉત્તરાર્ધમાં, ભૌતિકશાસ્ત્રીઓએ બ્રહ્માંડની પ્રકૃતિ વિશે સંખ્યાબંધ મૂળભૂત સિદ્ધાંતોની પુષ્ટિ કરી. એવું લાગતું હતું કે થોડી વધુ અને અમે બધું સમજીશું. જો કે, મુખ્ય સમસ્યા હજુ સુધી હલ થઈ નથી: સિદ્ધાંતો વ્યક્તિગત રીતે મહાન કાર્ય કરે છે, પરંતુ એકંદર ચિત્ર પ્રદાન કરતા નથી.

ત્યાં બે મુખ્ય સિદ્ધાંતો છે: સાપેક્ષતા સિદ્ધાંત અને ક્વોન્ટમ ક્ષેત્ર સિદ્ધાંત.

કેલાબી-યાઉ જગ્યાઓમાં 11 પરિમાણ ગોઠવવાના વિકલ્પો - તમામ સંભવિત બ્રહ્માંડો માટે પૂરતા છે. સરખામણી માટે, બ્રહ્માંડના અવલોકનક્ષમ ભાગમાં અણુઓની સંખ્યા લગભગ 10 80 છે.

તમામ સંભવિત બ્રહ્માંડો માટે કેલાબી-યાઉ જગ્યાઓ ગોઠવવા માટે પૂરતા વિકલ્પો છે. સરખામણી માટે, અવલોકનક્ષમ બ્રહ્માંડમાં અણુઓની સંખ્યા લગભગ 10 80 છે

સાપેક્ષતાનો સિદ્ધાંત
વર્ણવેલ ગુરુત્વાકર્ષણ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાગ્રહો અને તારાઓ વચ્ચે અને બ્લેક હોલની ઘટના સમજાવી. આ દ્રશ્ય અને તાર્કિક વિશ્વનું ભૌતિકશાસ્ત્ર છે.

આઈન્સ્ટાઈનના અવકાશ-સમયમાં પૃથ્વી અને ચંદ્રની ગુરુત્વાકર્ષણ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું મોડેલ

ક્વોન્ટમ ફિલ્ડ થિયરી
પ્રાથમિક કણોના પ્રકારો નક્કી કર્યા અને તેમની વચ્ચે 3 પ્રકારની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા વર્ણવી: મજબૂત, નબળા અને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક. આ અરાજકતાનું ભૌતિકશાસ્ત્ર છે.

ક્વોન્ટમ વિશ્વકલાકારની આંખો દ્વારા. MiShorts વેબસાઇટ પરથી વિડિઓ

ન્યુટ્રિનો માટે વધારાના દળ સાથે ક્વોન્ટમ ફિલ્ડ થિયરી કહેવાય છે માનક મોડલ. ક્વોન્ટમ સ્તરે બ્રહ્માંડની રચનાનો આ મૂળભૂત સિદ્ધાંત છે. મોટાભાગના સિદ્ધાંતની આગાહીઓ પ્રયોગોમાં પુષ્ટિ થયેલ છે.

સ્ટાન્ડર્ડ મોડલ તમામ કણોને ફર્મિઓન અને બોસોનમાં વિભાજિત કરે છે. ફર્મિઓન્સ પદાર્થ બનાવે છે - આ જૂથમાં ક્વાર્ક અને ઇલેક્ટ્રોન જેવા તમામ અવલોકનક્ષમ કણોનો સમાવેશ થાય છે. બોસોન્સ એ બળો છે જે ફર્મિઓનની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા માટે જવાબદાર છે, જેમ કે ફોટોન અને ગ્લુઓન. બે ડઝન કણો પહેલેથી જ જાણીતા છે, અને વૈજ્ઞાનિકો નવા શોધવાનું ચાલુ રાખે છે.

એવું માનવું તાર્કિક છે કે ગુરુત્વાકર્ષણ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા તેના બોઝોન દ્વારા પણ પ્રસારિત થાય છે. તેઓને હજી સુધી તે મળ્યું નથી, પરંતુ તેઓએ તેના ગુણધર્મોનું વર્ણન કર્યું અને નામ સાથે આવ્યા - ગુરુત્વાકર્ષણ.

પરંતુ સિદ્ધાંતોને એક કરવા અશક્ય છે. દ્વારા માનક મોડલ, પ્રાથમિક કણો - પરિમાણહીન બિંદુઓ, જે શૂન્ય અંતરે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. જો આ નિયમ ગુરુત્વાકર્ષણ પર લાગુ થાય છે, તો સમીકરણો અનંત પરિણામો આપે છે, જે તેમને અર્થહીન બનાવે છે. આ માત્ર એક વિરોધાભાસ છે, પરંતુ તે સારી રીતે સમજાવે છે કે એક ભૌતિકશાસ્ત્ર બીજાથી કેટલું દૂર છે.

તેથી, વૈજ્ઞાનિકો શોધી રહ્યા છે વૈકલ્પિક સિદ્ધાંત, તમામ સિદ્ધાંતોને એકમાં જોડવામાં સક્ષમ. આ સિદ્ધાંત કહેવાતો હતો એકીકૃત સિદ્ધાંતક્ષેત્રો, અથવા દરેક વસ્તુનો સિદ્ધાંત.

ફર્મિઓન્સ
ડાર્ક મેટર સિવાય તમામ પ્રકારના દ્રવ્ય બનાવે છે

બોસોન્સ
ફર્મિઓન વચ્ચે ઊર્જા ટ્રાન્સફર કરો

સ્ટ્રિંગ થિયરી એકીકૃત થઈ શકે છે વૈજ્ઞાનિક વિશ્વ

આ ભૂમિકામાં સ્ટ્રિંગ થિયરી અન્ય કરતાં વધુ આકર્ષક લાગે છે, કારણ કે તે તરત જ મુખ્ય વિરોધાભાસને ઉકેલે છે. ક્વોન્ટમ તાર વાઇબ્રેટ થાય છે જેથી તેમની વચ્ચેનું અંતર શૂન્ય કરતા વધારે હોય અને ગુરુત્વાકર્ષણ માટે અશક્ય ગણતરીના પરિણામો ટાળવામાં આવે. અને ગુરુત્વાકર્ષણ પોતે શબ્દમાળાઓના ખ્યાલમાં સારી રીતે બંધબેસે છે.

પરંતુ સ્ટ્રિંગ થિયરી પ્રયોગો દ્વારા સાબિત થઈ નથી, તેની સિદ્ધિઓ કાગળ પર રહે છે. વધુ આશ્ચર્યજનક હકીકત એ છે કે તે 40 વર્ષમાં ત્યજી દેવામાં આવ્યું નથી - તેની સંભવિતતા એટલી મહાન છે. આ શા માટે થાય છે તે સમજવા માટે, ચાલો પાછળ જોઈએ અને તે કેવી રીતે વિકસિત થયું તે જોઈએ.

સ્ટ્રિંગ થિયરી બે ક્રાંતિમાંથી પસાર થઈ છે

ગેબ્રિયલ વેનેઝિયાનો
(જન્મ 1942)

શરૂઆતમાં, સ્ટ્રિંગ થિયરીને ભૌતિકશાસ્ત્રના એકીકરણ માટે દાવેદાર માનવામાં આવતું ન હતું. તે આકસ્મિક રીતે મળી આવ્યું હતું. 1968 માં, યુવાન સૈદ્ધાંતિક ભૌતિકશાસ્ત્રી ગેબ્રિયલ વેનેઝિયાનોએ અણુ ન્યુક્લિયસની અંદરની મજબૂત ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓનો અભ્યાસ કર્યો. અણધારી રીતે, તેમણે શોધ્યું કે યુલરના બીટા ફંક્શન દ્વારા તેઓનું સારી રીતે વર્ણન કરવામાં આવ્યું છે, જે સમીકરણોનો સમૂહ છે જે સ્વિસ ગણિતશાસ્ત્રી લિયોનહાર્ડ યુલરે 200 વર્ષ પહેલાં સંકલિત કર્યું હતું. તે વિચિત્ર હતું: તે દિવસોમાં અણુને અવિભાજ્ય માનવામાં આવતું હતું, અને યુલરનું કાર્ય વિશિષ્ટ રીતે ઉકેલાઈ ગયું હતું. ગણિત સમસ્યાઓ. સમીકરણો કેમ કામ કરે છે તે કોઈને સમજાયું નહીં, પરંતુ તેનો સક્રિયપણે ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો.

ભૌતિક અર્થયુલરના બીટા કાર્યો બે વર્ષ પછી શોધાયા હતા. ત્રણ ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ, યોચિરો નમ્બુ, હોલ્ગર નીલ્સન અને લિયોનાર્ડ સસ્કિન્ડે સૂચવ્યું કે પ્રાથમિક કણો બિંદુઓ નહીં, પરંતુ એક-પરિમાણીય વાઇબ્રેટિંગ તાર હોઈ શકે છે. આવા પદાર્થો માટેની મજબૂત ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને યુલર સમીકરણો દ્વારા આદર્શ રીતે વર્ણવવામાં આવી હતી. સ્ટ્રિંગ થિયરીના પ્રથમ સંસ્કરણને બોસોનિક કહેવામાં આવતું હતું, કારણ કે તે દ્રવ્યની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ માટે જવાબદાર બોસોનની સ્ટ્રિંગ પ્રકૃતિનું વર્ણન કરે છે, અને દ્રવ્યનો સમાવેશ કરતા ફર્મિઓન્સની ચિંતા કરતું નથી.

થિયરી ક્રૂડ હતી. તેમાં ટેચીઅન્સ સામેલ હતા, અને મુખ્ય આગાહીઓ પ્રાયોગિક પરિણામોનો વિરોધાભાસી હતી. અને તેમ છતાં કાલુઝા બહુપરીમાણીયતાનો ઉપયોગ કરીને ટાચીઓનથી છુટકારો મેળવવો શક્ય હતો, તેમ છતાં, સ્ટ્રિંગ થિયરીએ મૂળ ન લીધું.

• ગેબ્રિયલ વેનેઝિયાનો
• યોચિરો નમ્બુ
• હોલ્ગર નીલ્સન
• લિયોનાર્ડ સસ્કિન્ડ
• જ્હોન શ્વાર્ટઝ
• માઈકલ ગ્રીન
• એડવર્ડ વિટન

• ગેબ્રિયલ વેનેઝિયાનો
• યોચિરો નમ્બુ
• હોલ્ગર નીલ્સન
• લિયોનાર્ડ સસ્કિન્ડ
• જ્હોન શ્વાર્ટઝ
• માઈકલ ગ્રીન
• એડવર્ડ વિટન

પરંતુ સિદ્ધાંતમાં હજુ પણ વફાદાર સમર્થકો છે. 1971 માં, પિયર રેમોને સ્ટ્રિંગ થિયરીમાં ફર્મિઓન્સ ઉમેર્યા, પરિમાણોની સંખ્યા 26 થી ઘટાડીને દસ કરી. આ શરૂઆત ચિહ્નિત સુપરસિમેટ્રી થિયરી.

તે કહે છે કે દરેક ફર્મિઓનનું પોતાનું બોઝોન છે, જેનો અર્થ છે કે દ્રવ્ય અને ઊર્જા સપ્રમાણ છે. રેમોને કહ્યું કે અવલોકનક્ષમ બ્રહ્માંડ અસમપ્રમાણ છે તે વાંધો નથી, એવી પરિસ્થિતિઓ છે કે જેના હેઠળ સપ્રમાણતા હજુ પણ જોવા મળે છે. અને જો, સ્ટ્રિંગ થિયરી મુજબ, ફર્મિઓન અને બોસોન સમાન પદાર્થો દ્વારા એન્કોડ કરવામાં આવે છે, તો આ પરિસ્થિતિઓ હેઠળ દ્રવ્યને ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરી શકાય છે, અને ઊલટું. શબ્દમાળાઓના આ ગુણધર્મને સુપરસિમેટ્રી કહેવામાં આવતું હતું અને સ્ટ્રિંગ થિયરીને જ સુપરસ્ટ્રિંગ થિયરી કહેવામાં આવતી હતી.

1974 માં, જ્હોન શ્વાર્ટ્ઝ અને જોએલ શેરકે શોધ્યું કે તારોના કેટલાક ગુણધર્મો ગુરુત્વાકર્ષણના માનવામાં આવતા વાહક, ગુરુત્વાકર્ષણ, નોંધપાત્ર રીતે નજીકથી મેળ ખાય છે. તે ક્ષણથી, થિયરીએ ગંભીરતાથી સામાન્યીકરણ હોવાનો દાવો કરવાનું શરૂ કર્યું.

અવકાશ-સમયના પરિમાણો પ્રથમ સુપરસ્ટ્રિંગ સિદ્ધાંતમાં હતા

"સ્ટ્રિંગ થિયરીનું ગાણિતિક માળખું એટલું સુંદર છે અને તેમાં ઘણા અદ્ભુત ગુણધર્મો છે કે તે ચોક્કસપણે કંઈક ઊંડાણ તરફ નિર્દેશ કરે છે."

પ્રથમ સુપરસ્ટ્રિંગ ક્રાંતિ 1984 માં થયું. જ્હોન શ્વાર્ટઝ અને માઈકલ ગ્રીન રજૂ કર્યા ગાણિતિક મોડેલ, જે દર્શાવે છે કે સ્ટ્રિંગ થિયરી અને સ્ટાન્ડર્ડ મોડલ વચ્ચેના ઘણા વિરોધાભાસને ઉકેલી શકાય છે. નવા સમીકરણો સિદ્ધાંતને તમામ પ્રકારના દ્રવ્ય અને ઊર્જા સાથે પણ સંબંધિત છે. વૈજ્ઞાનિક વિશ્વ તાવથી ઘેરાયેલું હતું - ભૌતિકશાસ્ત્રીઓએ તેમના સંશોધનને છોડી દીધું અને સ્ટ્રીંગ્સનો અભ્યાસ કરવા માટે સ્વિચ કર્યું.

1984 થી 1986 સુધી, સ્ટ્રિંગ થિયરી પર એક હજારથી વધુ પેપર લખવામાં આવ્યા હતા. તેઓએ બતાવ્યું કે સ્ટાન્ડર્ડ મોડલ અને ગુરુત્વાકર્ષણના સિદ્ધાંતની ઘણી જોગવાઈઓ, જે વર્ષોથી એકસાથે બનાવવામાં આવી હતી, તે સ્ટ્રિંગ ફિઝિક્સમાંથી કુદરતી રીતે અનુસરે છે. સંશોધને વૈજ્ઞાનિકોને ખાતરી આપી છે કે એકીકૃત થિયરી નજીકમાં છે.

"જે ક્ષણે તમે સ્ટ્રીંગ થિયરીનો પરિચય કરાવો છો અને સમજો છો કે છેલ્લી સદીના ભૌતિકશાસ્ત્રમાં લગભગ તમામ મોટી પ્રગતિઓ વહેતી થઈ છે - અને આવા સુંદરતા સાથે વહે છે - આવા સરળ પ્રારંભિક બિંદુથી સ્પષ્ટપણે આ સિદ્ધાંતની અવિશ્વસનીય શક્તિ દર્શાવે છે."

પરંતુ સ્ટ્રિંગ થિયરી તેના રહસ્યો જાહેર કરવાની ઉતાવળમાં ન હતી. ઉકેલાયેલી સમસ્યાઓની જગ્યાએ, નવી ઊભી થઈ. વૈજ્ઞાનિકોએ શોધી કાઢ્યું છે કે ત્યાં એક નહીં, પરંતુ પાંચ સુપરસ્ટ્રિંગ સિદ્ધાંતો છે. તેમનામાં શબ્દમાળાઓ હતી વિવિધ પ્રકારોસુપરસિમેટ્રી, અને કયો સિદ્ધાંત સાચો હતો તે જાણવાનો કોઈ રસ્તો નહોતો.

ગાણિતિક પદ્ધતિઓતેમની મર્યાદા હતી. ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ ટેવાયેલા છે જટિલ સમીકરણો, જે ચોક્કસ પરિણામો આપતા નથી, પરંતુ સ્ટ્રિંગ થિયરી માટે ચોક્કસ સમીકરણો પણ લખવાનું શક્ય ન હતું. અને અંદાજિત સમીકરણોના અંદાજિત પરિણામોએ જવાબો આપ્યા નથી. તે સ્પષ્ટ થઈ ગયું કે સિદ્ધાંતનો અભ્યાસ કરવા માટે નવા ગણિતની જરૂર છે, પરંતુ કોઈને ખબર ન હતી કે તે કેવા પ્રકારનું ગણિત હશે. વૈજ્ઞાનિકોનો ઉત્સાહ શમી ગયો છે.

બીજી સુપરસ્ટ્રિંગ ક્રાંતિ 1995 માં ગર્જના થઈ. સધર્ન કેલિફોર્નિયામાં સ્ટ્રિંગ થિયરી કોન્ફરન્સમાં એડવર્ડ વિટનની ચર્ચા દ્વારા મડાગાંઠનો અંત લાવવામાં આવ્યો હતો. વિટનએ બતાવ્યું કે તમામ પાંચ સિદ્ધાંતો સુપરસ્ટ્રિંગ્સના એક, વધુ સામાન્ય સિદ્ધાંતના વિશેષ કિસ્સાઓ છે, જેમાં દસ પરિમાણ નથી, પરંતુ અગિયાર છે. વિટનને એકીકૃત થિયરી એમ-થિયરી અથવા તમામ સિદ્ધાંતોની માતા કહેવાય છે અંગ્રેજી શબ્દમાતા.

પરંતુ બીજું કંઈક વધુ મહત્વનું હતું. વિટનની એમ-થિયરીએ સુપરસ્ટ્રિંગ થિયરીમાં ગુરુત્વાકર્ષણની અસરને એટલી સારી રીતે વર્ણવી કે તેને ગુરુત્વાકર્ષણનો સુપરસિમેટ્રિક સિદ્ધાંત કહેવામાં આવે છે, અથવા સુપરગુરુત્વાકર્ષણ સિદ્ધાંત. આનાથી વૈજ્ઞાનિકોને પ્રેરણા મળી, અને વૈજ્ઞાનિક સામયિકોસ્ટ્રિંગ ફિઝિક્સ પર ફરીથી પ્રકાશિત પ્રકાશનો.

માં અવકાશ-સમય માપન આધુનિક સિદ્ધાંતસુપરસ્ટ્રિંગ્સ

“સ્ટ્રિંગ થિયરી એકવીસમી સદીના ભૌતિકશાસ્ત્રનો એક ભાગ છે જે આકસ્મિક રીતે વીસમી સદીમાં આવી ગઈ. તેને સંપૂર્ણ રીતે વિકસિત અને સમજવામાં દાયકાઓ અથવા તો સદીઓ લાગી શકે છે."

આ ક્રાંતિના પડઘા આજે પણ સંભળાય છે. પરંતુ વૈજ્ઞાનિકોના તમામ પ્રયત્નો છતાં, સ્ટ્રિંગ થિયરીમાં જવાબો કરતાં વધુ પ્રશ્નો છે. આધુનિક વિજ્ઞાન બહુપરીમાણીય બ્રહ્માંડના નમૂનાઓ બનાવવાનો પ્રયાસ કરી રહ્યું છે અને અવકાશના પટલ તરીકે પરિમાણોનો અભ્યાસ કરે છે. તેઓને બ્રેન્સ કહેવામાં આવે છે - તેમની તરફ ખેંચાયેલા ખુલ્લા તાર સાથે રદબાતલ યાદ છે? એવું માનવામાં આવે છે કે તાર પોતે બે અથવા ત્રિ-પરિમાણીય હોઈ શકે છે. તેઓ એક નવા 12-પરિમાણીય મૂળભૂત સિદ્ધાંત વિશે પણ વાત કરે છે - F-થિયરી, તમામ સિદ્ધાંતોનો પિતા, ફાધર શબ્દમાંથી. સ્ટ્રિંગ થિયરીનો ઈતિહાસ ઘણો દૂર છે.

સ્ટ્રિંગ થિયરી હજુ સુધી સાબિત થઈ નથી, પરંતુ તે પણ ખોટી સાબિત થઈ નથી.

સિદ્ધાંતની મુખ્ય સમસ્યા સીધી પુરાવાનો અભાવ છે. હા, અન્ય સિદ્ધાંતો તેમાંથી અનુસરે છે, વૈજ્ઞાનિકો 2 અને 2 ઉમેરે છે, અને તે 4 બહાર આવ્યું છે. પરંતુ તેનો અર્થ એ નથી કે ચારમાં બે છે. લાર્જ હેડ્રોન કોલાઈડરના પ્રયોગોએ હજુ સુધી સુપરસિમેટ્રી શોધી નથી, જે બ્રહ્માંડના એકીકૃત માળખાકીય આધારની પુષ્ટિ કરશે અને સ્ટ્રીંગ ફિઝિક્સના સમર્થકોના હાથમાં આવશે. પરંતુ ત્યાં પણ કોઈ ઇનકાર નથી. તેથી, સ્ટ્રિંગ થિયરીનું ભવ્ય ગણિત વૈજ્ઞાનિકોના મનને ઉત્તેજિત કરવાનું ચાલુ રાખે છે, બ્રહ્માંડના તમામ રહસ્યોના આશાસ્પદ ઉકેલો.

સ્ટ્રિંગ થિયરી વિશે વાત કરતી વખતે, કોલંબિયા યુનિવર્સિટીના પ્રોફેસર અને થિયરીના અથાક લોકપ્રિયતા બ્રાયન ગ્રીનનો ઉલ્લેખ કરવામાં કોઈ નિષ્ફળ ન થઈ શકે. ગ્રીન લેક્ચર આપે છે અને ટેલિવિઝન પર દેખાય છે. 2000 માં, તેમનું પુસ્તક "એલિગન્ટ યુનિવર્સ. સુપરસ્ટ્રિંગ્સ, હિડન ડાયમેન્શન્સ એન્ડ ધ સર્ચ ફોર ધ અલ્ટીમેટ થિયરી" પુલિત્ઝર પ્રાઇઝ માટે ફાઇનલિસ્ટ હતા. 2011 માં, તેણે ધ બિગ બેંગ થિયરીના એપિસોડ 83 માં પોતાને ભજવ્યો. 2013 માં, તેણે મોસ્કો પોલિટેકનિક સંસ્થાની મુલાકાત લીધી અને લેન્ટા-રુને એક ઇન્ટરવ્યુ આપ્યો.

જો તમે સ્ટ્રિંગ થિયરીમાં નિષ્ણાત બનવા માંગતા નથી, પરંતુ તમે કેવા પ્રકારની દુનિયામાં રહો છો તે સમજવા માંગતા હો, તો આ ચીટ શીટ યાદ રાખો:

1. બ્રહ્માંડ ઊર્જાના થ્રેડોથી બનેલું છે - ક્વોન્ટમ સ્ટ્રીંગ્સ - જે સંગીતના વાદ્યના તારની જેમ વાઇબ્રેટ થાય છે. વિવિધ વાઇબ્રેશન ફ્રીક્વન્સીઝ તારોને જુદા જુદા કણોમાં ફેરવે છે.
2. શબ્દમાળાઓના છેડા મુક્ત હોઈ શકે છે, અથવા તેઓ એકબીજા પર બંધ થઈ શકે છે, આંટીઓ બનાવે છે. તાર સતત બંધ થાય છે, ખોલે છે અને અન્ય તાર સાથે ઊર્જાનું વિનિમય કરે છે.
3. 11-પરિમાણીય બ્રહ્માંડમાં ક્વોન્ટમ શબ્દમાળાઓ અસ્તિત્વમાં છે. વધારાના 7 પરિમાણ અવકાશ-સમયના પ્રપંચી રીતે નાના સ્વરૂપોમાં ફોલ્ડ કરવામાં આવે છે, તેથી અમે તેમને જોઈ શકતા નથી. તેને પરિમાણ કોમ્પેક્ટિફિકેશન કહેવામાં આવે છે.
4. જો આપણે જાણતા હોઈએ કે આપણા બ્રહ્માંડના પરિમાણો કેવી રીતે ફોલ્ડ થાય છે, તો આપણે સમય અને અન્ય તારાઓ સુધી મુસાફરી કરી શકીશું. પરંતુ આ હજુ સુધી શક્ય નથી - પસાર થવા માટે ઘણા બધા વિકલ્પો છે. તમામ સંભવિત બ્રહ્માંડો માટે તેમાંના પૂરતા હશે.
5. સ્ટ્રિંગ થિયરી બધું એકસાથે લાવી શકે છે ભૌતિક સિદ્ધાંતોઅને અમને બ્રહ્માંડના રહસ્યો જણાવો - આ માટે બધી પૂર્વજરૂરીયાતો છે. પરંતુ હજુ સુધી કોઈ પુરાવા નથી.
6. અન્ય શોધો તાર્કિક રીતે સ્ટ્રિંગ થિયરીથી અનુસરે છે આધુનિક વિજ્ઞાન. કમનસીબે, આ કંઈપણ સાબિત કરતું નથી.
7. સ્ટ્રિંગ થિયરી બે સુપરસ્ટ્રિંગ ક્રાંતિ અને ઘણા વર્ષોની વિસ્મૃતિમાંથી બચી ગઈ છે. કેટલાક વૈજ્ઞાનિકો તેને વિજ્ઞાન સાહિત્ય માને છે, અન્ય માને છે કે નવી તકનીકો તેને સાબિત કરવામાં મદદ કરશે.
8. સૌથી મહત્વની બાબત: જો તમે તમારા મિત્રોને સ્ટ્રિંગ થિયરી વિશે કહેવાની યોજના ઘડી રહ્યા છો, તો ખાતરી કરો કે તેમની વચ્ચે કોઈ ભૌતિકશાસ્ત્રી નથી - તમે સમય અને ચેતા બચાવશો. અને તમે પોલિટેકનિકમાં બ્રાયન ગ્રીન જેવા દેખાશો:

સાપેક્ષતાનો સિદ્ધાંત બ્રહ્માંડને "સપાટ" તરીકે રજૂ કરે છે, પરંતુ ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ જણાવે છે કે સૂક્ષ્મ સ્તરે અનંત ગતિ છે જે અવકાશને વાળે છે. સ્ટ્રિંગ થિયરી આ વિચારોને જોડે છે અને સૌથી પાતળી એક-પરિમાણીય તારોના જોડાણના પરિણામે માઇક્રોપાર્ટિકલ્સ રજૂ કરે છે, જેમાં બિંદુ માઇક્રોપાર્ટિકલનો દેખાવ હશે અને તેથી, પ્રાયોગિક રીતે અવલોકન કરી શકાતું નથી.

આ પૂર્વધારણા આપણને પ્રાથમિક કણોની કલ્પના કરવાની પરવાનગી આપે છે જે તાર તરીકે ઓળખાતા અલ્ટ્રામાઈક્રોસ્કોપિક તંતુઓમાંથી અણુ બનાવે છે.

પ્રાથમિક કણોના તમામ ગુણધર્મો તંતુઓના પ્રતિધ્વનિ કંપન દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે જે તેમને બનાવે છે. આ તંતુઓ કરી શકે છે અનંત સમૂહકંપન વિકલ્પો. આ સિદ્ધાંતમાં વિચારોના એકીકરણનો સમાવેશ થાય છે ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સઅને સાપેક્ષતાનો સિદ્ધાંત. પરંતુ તેના અંતર્ગત વિચારોની પુષ્ટિ કરવામાં ઘણી સમસ્યાઓની હાજરીને કારણે સૌથી વધુઆધુનિક વૈજ્ઞાનિકો માને છે કે સૂચિત વિચારો સૌથી સામાન્ય અપવિત્રતા અથવા બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, ડમી માટે સ્ટ્રિંગ થિયરી કરતાં વધુ કંઈ નથી, એટલે કે, જે લોકો વિજ્ઞાન અને તેમની આસપાસના વિશ્વની રચના વિશે સંપૂર્ણપણે અજાણ છે.

અલ્ટ્રામાઇક્રોસ્કોપિક ફાઇબરના ગુણધર્મો

તેમના સારને સમજવા માટે, તમે સંગીતનાં સાધનોની તારોની કલ્પના કરી શકો છો - તે વાઇબ્રેટ, વળાંક, કર્લ કરી શકે છે. આ જ વસ્તુ આ થ્રેડો સાથે થાય છે, જે ચોક્કસ સ્પંદનોનું ઉત્સર્જન કરીને, એકબીજા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, લૂપ્સમાં ફોલ્ડ થાય છે અને મોટા કણો (ઇલેક્ટ્રોન, ક્વાર્ક) બનાવે છે, જેનો સમૂહ તંતુઓના કંપનની આવર્તન અને તેમના તણાવ પર આધાર રાખે છે - આ સૂચકાંકો શબ્દમાળાઓની ઊર્જા નક્કી કરે છે. ઉત્સર્જિત ઊર્જા જેટલી વધારે છે, પ્રાથમિક કણનું દળ વધારે છે.

ફુગાવો સિદ્ધાંત અને શબ્દમાળાઓ

ફુગાવાની પૂર્વધારણા અનુસાર, બ્રહ્માંડનું સર્જન માઇક્રોસ્પેસના વિસ્તરણને કારણે થયું હતું, એક સ્ટ્રિંગનું કદ (પ્લાન્ક લંબાઈ). જેમ જેમ આ વિસ્તાર વધતો ગયો તેમ તેમ કહેવાતા અલ્ટ્રામાઈક્રોસ્કોપિક તંતુઓ વિસ્તરે છે અને હવે તેમની લંબાઈ બ્રહ્માંડના કદને અનુરૂપ છે. તેઓ એ જ રીતે એકબીજા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે અને સમાન સ્પંદનો અને સ્પંદનો ઉત્પન્ન કરે છે. આ તેઓ બનાવેલી અસર જેવી લાગે છે ગુરુત્વાકર્ષણ લેન્સ, દૂરની તારાવિશ્વોના પ્રકાશ કિરણોને વિકૃત કરે છે. એ રેખાંશ સ્પંદનોગુરુત્વાકર્ષણ કિરણોત્સર્ગ પેદા કરે છે.

ગાણિતિક અસંગતતા અને અન્ય સમસ્યાઓ

સમસ્યાઓ પૈકી એક ગણવામાં આવે છે ગાણિતિક નિષ્ફળતાસિદ્ધાંત - તેનો અભ્યાસ કરતા ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ પાસે તેને સંપૂર્ણ સ્વરૂપમાં લાવવા માટે સૂત્રોનો અભાવ છે. અને બીજું એ છે કે આ સિદ્ધાંત માને છે કે ત્યાં 10 પરિમાણો છે, પરંતુ આપણે માત્ર 4 અનુભવીએ છીએ - ઊંચાઈ, પહોળાઈ, લંબાઈ અને સમય. વૈજ્ઞાનિકો સૂચવે છે કે બાકીના 6 ટ્વિસ્ટેડ સ્થિતિમાં છે, જેની હાજરી વાસ્તવિક સમયમાં અનુભવાતી નથી. પણ સમસ્યા શક્યતા નથી પ્રાયોગિક પુષ્ટિઆ સિદ્ધાંત, પરંતુ કોઈ તેને રદિયો આપી શકે છે.

અલબત્ત, બ્રહ્માંડના તાર ભાગ્યે જ આપણે કલ્પના કરીએ છીએ તેના જેવા જ છે. સ્ટ્રિંગ થિયરીમાં, તેઓ ઊર્જાના અદ્ભુત રીતે નાના વાઇબ્રેટિંગ થ્રેડો છે. આ થ્રેડો નાના "રબર બેન્ડ" જેવા છે જે તમામ પ્રકારની રીતે સળવળાટ, ખેંચાતો અને સંકુચિત કરી શકે છે. જો કે, આ બધાનો અર્થ એ નથી કે તેમના પર બ્રહ્માંડની સિમ્ફની "રમવું" અશક્ય છે, કારણ કે, સ્ટ્રિંગ થિયરીસ્ટ્સ અનુસાર, અસ્તિત્વમાં રહેલી દરેક વસ્તુમાં આ "થ્રેડો" હોય છે.

ભૌતિકશાસ્ત્રનો વિરોધાભાસ

19મી સદીના ઉત્તરાર્ધમાં, ભૌતિકશાસ્ત્રીઓને એવું લાગતું હતું કે તેમના વિજ્ઞાનમાં હવે કોઈ ગંભીર બાબત શોધી શકાશે નહીં. શાસ્ત્રીય ભૌતિકશાસ્ત્રહું માનતો હતો કે તેમાં કોઈ ગંભીર સમસ્યાઓ બાકી નથી, અને વિશ્વનું આખું માળખું સંપૂર્ણ રીતે નિયંત્રિત અને અનુમાનિત મશીન જેવું લાગતું હતું. મુશ્કેલી, હંમેશની જેમ, નોનસેન્સને કારણે થઈ - નાના "વાદળો"માંથી એક જે હજી પણ વિજ્ઞાનના સ્પષ્ટ, સમજી શકાય તેવા આકાશમાં છે. જેમ કે, એકદમ કાળા શરીરની રેડિયેશન ઊર્જાની ગણતરી કરતી વખતે (એક અનુમાનિત શરીર કે જે કોઈપણ તાપમાને, તરંગલંબાઇને ધ્યાનમાં લીધા વિના, તેના પર રેડિયેશનની ઘટનાને સંપૂર્ણપણે શોષી લે છે - NS). ગણતરીઓ દર્શાવે છે કે કુલ ઊર્જાકોઈપણ સંપૂર્ણપણે કાળા શરીરનું રેડિયેશન અનંત મોટું હોવું જોઈએ. આવી સ્પષ્ટ વાહિયાતતાથી દૂર રહેવા માટે, 1900 માં જર્મન વૈજ્ઞાનિક મેક્સ પ્લાન્કે સૂચવ્યું કે દૃશ્યમાન પ્રકાશ, એક્સ-રેઅને અન્ય ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગોઊર્જાના અમુક અલગ ભાગો દ્વારા જ ઉત્સર્જિત કરી શકાય છે, જેને તેમણે ક્વોન્ટા કહે છે. તેમની સહાયથી, એકદમ કાળા શરીરની ચોક્કસ સમસ્યાને હલ કરવાનું શક્ય હતું. જો કે, પરિણામો ક્વોન્ટમ પૂર્વધારણાતે સમયે નિશ્ચયવાદ હજુ સુધી સમજાયો ન હતો. ત્યાં સુધી, 1926 માં, અન્ય જર્મન વૈજ્ઞાનિક, વર્નર હેઇઝનબર્ગે, પ્રખ્યાત અનિશ્ચિતતા સિદ્ધાંતની રચના કરી.

તેનો સાર એ હકીકત પર ઉકળે છે કે, અગાઉના તમામ પ્રભાવશાળી નિવેદનોથી વિપરીત, પ્રકૃતિ તેના આધારે ભવિષ્યની આગાહી કરવાની અમારી ક્ષમતાને મર્યાદિત કરે છે. ભૌતિક કાયદા. અમે, અલબત્ત, સબએટોમિક કણોના ભવિષ્ય અને વર્તમાન વિશે વાત કરી રહ્યા છીએ. તે બહાર આવ્યું છે કે તેઓ આપણી આસપાસના મેક્રોકોઝમમાં કોઈપણ વસ્તુઓ કેવી રીતે કરે છે તેનાથી સંપૂર્ણપણે અલગ રીતે વર્તે છે. સબએટોમિક સ્તરે, અવકાશનું ફેબ્રિક અસમાન અને અસ્તવ્યસ્ત બની જાય છે. નાના કણોની દુનિયા એટલી તોફાની અને અગમ્ય છે કે તે સામાન્ય સમજને અવગણે છે. અવકાશ અને સમય એટલો ટ્વિસ્ટ અને ગૂંથાયેલો છે કે તેમાં ડાબે અને જમણે, ઉપર અને નીચે અથવા પહેલા અને પછીના કોઈ સામાન્ય ખ્યાલો નથી. અવકાશમાં ચોક્કસ બિંદુ ક્યાં સ્થિત છે તે ખાતરીપૂર્વક કહેવાની કોઈ રીત નથી. આ ક્ષણેઆ અથવા તે કણ, અને તેની કોણીય ગતિ શું છે. અવકાશ-સમયના ઘણા પ્રદેશોમાં કણ શોધવાની માત્ર ચોક્કસ સંભાવના છે. સબએટોમિક સ્તરે કણો સમગ્ર અવકાશમાં "સ્મીયર" હોય તેવું લાગે છે. એટલું જ નહીં, પરંતુ કણોની "સ્થિતિ" પોતે જ વ્યાખ્યાયિત નથી: કેટલાક કિસ્સાઓમાં તેઓ તરંગોની જેમ વર્તે છે, અન્યમાં તેઓ કણોના ગુણધર્મો પ્રદર્શિત કરે છે. આને ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સની વેવ-પાર્ટિકલ ડ્યુએલિટી કહે છે.

વિશ્વની રચનાના સ્તરો: 1. મેક્રોસ્કોપિક સ્તર - બાબત 2. મોલેક્યુલર સ્તર 3. અણુ સ્તર - પ્રોટોન, ન્યુટ્રોન અને ઇલેક્ટ્રોન 4. સબટોમિક સ્તર - ઇલેક્ટ્રોન 5. સબટોમિક સ્તર - ક્વાર્ક 6. શબ્દમાળા સ્તર / ©બ્રુનો પી. રામોસ

સાપેક્ષતાના સામાન્ય સિદ્ધાંતમાં, જેમ કે વિપરીત કાયદાઓવાળા રાજ્યમાં, પરિસ્થિતિ મૂળભૂત રીતે અલગ છે. અવકાશ ટ્રેમ્પોલિન જેવી દેખાય છે - એક સરળ ફેબ્રિક કે જે દળ સાથેની વસ્તુઓ દ્વારા વાળીને ખેંચી શકાય છે. તેઓ અવકાશ-સમયમાં વાર્પ્સ બનાવે છે - જેને આપણે ગુરુત્વાકર્ષણ તરીકે અનુભવીએ છીએ. કહેવાની જરૂર નથી કે સાપેક્ષતાનો સુમેળભર્યો, સાચો અને અનુમાનિત સામાન્ય સિદ્ધાંત "તરંગી ગુંડા" સાથે અદ્રાવ્ય સંઘર્ષમાં છે - ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ, અને, પરિણામે, મેક્રોવર્લ્ડ માઇક્રોવર્લ્ડ સાથે "શાંતિ" કરી શકતું નથી. આ તે છે જ્યાં સ્ટ્રિંગ થિયરી બચાવમાં આવે છે.

2D બ્રહ્માંડ. પોલિહેડ્રોન ગ્રાફ E8 / ©જ્હોન સ્ટેમ્બ્રિજ/એટલાસ ઓફ લાઇ ગ્રુપ્સ પ્રોજેક્ટ

થિયરી ઓફ એવરીથિંગ

સ્ટ્રિંગ થિયરી બે મૂળભૂત રીતે વિરોધાભાસી સામાન્ય સાપેક્ષતા અને ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સને એકીકૃત કરવાના તમામ ભૌતિકશાસ્ત્રીઓના સ્વપ્નને મૂર્ત બનાવે છે, એક સ્વપ્ન જેણે તેમના દિવસોના અંત સુધી મહાન "જીપ્સી અને ટ્રેમ્પ" આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈનને ત્રાસ આપ્યો હતો.

ઘણા વૈજ્ઞાનિકો માને છે કે તારાવિશ્વોના ઉત્કૃષ્ટ નૃત્યથી લઈને સબએટોમિક કણોના ઉન્મત્ત નૃત્ય સુધીની દરેક વસ્તુ આખરે માત્ર એક મૂળભૂત ભૌતિક સિદ્ધાંત દ્વારા સમજાવી શકાય છે. કદાચ એક જ કાયદો જે તમામ પ્રકારની ઊર્જા, કણો અને ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓને કેટલાક ભવ્ય સૂત્રમાં જોડે છે.

સામાન્ય સાપેક્ષતા બ્રહ્માંડના સૌથી પ્રખ્યાત દળો - ગુરુત્વાકર્ષણનું વર્ણન કરે છે. ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ અન્ય ત્રણ દળોનું વર્ણન કરે છે: મજબૂત પરમાણુ બળ, જે પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોનને અણુઓમાં એકસાથે ગુંદર કરે છે, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિઝમ અને નબળા બળ, જે કિરણોત્સર્ગી સડોમાં સામેલ છે. બ્રહ્માંડની કોઈપણ ઘટના, અણુના આયનીકરણથી લઈને તારાના જન્મ સુધી, આ ચાર દળો દ્વારા પદાર્થની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દ્વારા વર્ણવવામાં આવે છે. ઉપયોગ કરીને સૌથી જટિલ ગણિતઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક અને નબળા ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ છે તે બતાવવા માટે વ્યવસ્થાપિત સામાન્ય પ્રકૃતિ, તેમને એક જ ઈલેક્ટ્રોવીકમાં જોડીને. ત્યારબાદ, તેમની સાથે મજબૂત પરમાણુ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા ઉમેરવામાં આવી હતી - પરંતુ ગુરુત્વાકર્ષણ તેમને કોઈપણ રીતે જોડતું નથી. સ્ટ્રિંગ થિયરી એ ચારેય દળોને જોડવા માટેના સૌથી ગંભીર ઉમેદવારોમાંનું એક છે, અને તેથી, બ્રહ્માંડની તમામ ઘટનાઓને સ્વીકારે છે - તે કંઈપણ માટે નથી કે તેને "એવરીથિંગનો સિદ્ધાંત" પણ કહેવામાં આવે છે.

શરૂઆતમાં એક દંતકથા હતી

વાસ્તવિક દલીલો સાથે યુલરના બીટા ફંક્શનનો ગ્રાફ / ©ફ્લિકર

અત્યાર સુધી, બધા ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ સ્ટ્રિંગ થિયરીથી ખુશ નથી. અને તેના દેખાવની શરૂઆતમાં, તે વાસ્તવિકતાથી અનંત દૂર લાગતું હતું. તેણીનો જન્મ એક દંતકથા છે.

1960 ના દાયકાના અંતમાં, એક યુવાન ઇટાલિયન સૈદ્ધાંતિક ભૌતિકશાસ્ત્રી, ગેબ્રિયલ વેનેઝિયાનો, એવા સમીકરણો શોધી રહ્યા હતા જે મજબૂત પરમાણુ બળને સમજાવી શકે - અત્યંત શક્તિશાળી "ગુંદર" કે જે અણુઓના મધ્યવર્તી કેન્દ્રને એકસાથે ધરાવે છે, પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોનને એકસાથે બાંધે છે. દંતકથા અનુસાર, એક દિવસ તેણે આકસ્મિક રીતે ગણિતના ઇતિહાસ પરના ધૂળવાળા પુસ્તક પર ઠોકર મારી, જેમાં તેને સ્વિસ ગણિતશાસ્ત્રી લિયોનહાર્ડ યુલર દ્વારા લખાયેલ બે-સો વર્ષ જૂનું કાર્ય મળ્યું. વેનેઝિયાનોના આશ્ચર્યની કલ્પના કરો જ્યારે તેણે શોધ્યું કે યુલર કાર્ય, જે લાંબા સમય સુધીગાણિતિક જિજ્ઞાસા તે વર્ણવે છે તેના કરતાં વધુ કંઇ ગણવામાં આવે છે મજબૂત ક્રિયાપ્રતિક્રિયા.

તે ખરેખર શું હતું? સૂત્ર કદાચ પરિણામ હતું ઘણા વર્ષોવેનેઝિયાનોના કાર્ય અને તકે માત્ર સ્ટ્રિંગ થિયરીની શોધ તરફ પહેલું પગલું ભરવામાં મદદ કરી. યુલરનું કાર્ય, જેણે ચમત્કારિક રીતે મજબૂત બળને સમજાવ્યું હતું, તેને નવું જીવન મળ્યું છે.

આખરે, તે યુવાન અમેરિકન સૈદ્ધાંતિક ભૌતિકશાસ્ત્રી લિયોનાર્ડ સસ્કિન્ડની નજરે પડ્યું, જેમણે જોયું કે, સૌ પ્રથમ, સૂત્રમાં એવા કણોનું વર્ણન કરવામાં આવ્યું હતું કે જેનું કોઈ આંતરિક માળખું નથી અને તે વાઇબ્રેટ કરી શકે છે. આ કણો એવી રીતે વર્તે છે કે તેઓ માત્ર બિંદુ કણો ન હોઈ શકે. સુસ્કિન્ડ સમજાયું - સૂત્ર એક થ્રેડનું વર્ણન કરે છે જે સ્થિતિસ્થાપક બેન્ડ જેવું છે. તે માત્ર ખેંચાઈ અને સંકોચાઈ શકતી નથી, પણ ઓસીલેટ અને સ્ક્વિર્મ પણ કરી શકતી હતી. તેની શોધનું વર્ણન કર્યા પછી, સસ્કિન્ડે શબ્દમાળાઓનો ક્રાંતિકારી વિચાર રજૂ કર્યો.

કમનસીબે, તેમના મોટા ભાગના સાથીદારોએ સિદ્ધાંતને ખૂબ જ ઠંડકથી વધાવ્યો.

માનક મોડલ

તે સમયે, પરંપરાગત વિજ્ઞાન કણોને તાર તરીકે નહીં પણ બિંદુ તરીકે રજૂ કરે છે. વર્ષોથી, ભૌતિકશાસ્ત્રીઓએ સબએટોમિક કણોને એકસાથે તોડીને તેમની વર્તણૂકનો અભ્યાસ કર્યો છે. ઊંચી ઝડપઅને આ અથડામણોના પરિણામોનો અભ્યાસ. તે બહાર આવ્યું છે કે બ્રહ્માંડ કોઈ કલ્પના કરી શકે તે કરતાં ઘણું સમૃદ્ધ છે. તે પ્રાથમિક કણોનો વાસ્તવિક "વસ્તી વિસ્ફોટ" હતો. ભૌતિકશાસ્ત્રના સ્નાતક વિદ્યાર્થીઓ પોકાર કરતા કોરિડોરમાંથી દોડ્યા કે તેઓએ એક નવો કણ શોધી કાઢ્યો છે - તેમને નિયુક્ત કરવા માટે પૂરતા અક્ષરો પણ નહોતા.

પરંતુ, અફસોસ, નવા કણોની "પ્રસૂતિ હોસ્પિટલ" માં, વૈજ્ઞાનિકો ક્યારેય પ્રશ્નનો જવાબ શોધી શક્યા ન હતા - તેમાંના ઘણા શા માટે છે અને તેઓ ક્યાંથી આવે છે?

આનાથી ભૌતિકશાસ્ત્રીઓએ અસામાન્ય અને ચોંકાવનારી આગાહી કરવા માટે પ્રોત્સાહિત કર્યા - તેઓને સમજાયું કે કુદરતમાં કાર્યરત દળોને કણોની દ્રષ્ટિએ પણ સમજાવી શકાય છે. એટલે કે, દ્રવ્યના કણો છે, અને એવા કણો છે જે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ફોટોન એ પ્રકાશનો કણ છે. આ વાહક કણોમાંથી વધુ - સમાન ફોટોન કે જે કણોનું વિનિમય કરે છે તેટલા વધુ તેજસ્વી પ્રકાશ. વૈજ્ઞાનિકોએ આગાહી કરી હતી કે વાહક કણોનું આ ચોક્કસ વિનિમય એ આપણે જે બળ તરીકે સમજીએ છીએ તેના કરતાં વધુ કંઈ નથી. આ પ્રયોગો દ્વારા પુષ્ટિ મળી હતી. આ રીતે ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ દળોને એક કરવાના આઈન્સ્ટાઈનના સ્વપ્નની નજીક જવા માટે વ્યવસ્થાપિત થયા.

સ્ટાન્ડર્ડ મોડલ / ©વિકિમીડિયા કોમન્સમાં વિવિધ કણો વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ

વિજ્ઞાનીઓ માને છે કે જો આપણે બિગ બેંગ પછી, જ્યારે બ્રહ્માંડ ટ્રિલિયન ડિગ્રી વધુ ગરમ હતું, ત્યારે આગળ વધીએ, તો ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિઝમ અને નબળા બળને વહન કરતા કણો અસ્પષ્ટ બની જશે અને એક બળમાં જોડાઈ જશે જેને ઇલેક્ટ્રોવેક ફોર્સ કહેવાય છે. અને જો આપણે સમય કરતાં વધુ પાછળ જઈએ, તો ઈલેક્ટ્રોવીક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા મજબૂત સાથે એક કુલ "સુપરફોર્સ" માં જોડાઈ જશે.

તેમ છતાં આ બધું સાબિત થવાની રાહ જોઈ રહ્યું છે, ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સે અચાનક સમજાવ્યું કે ચારમાંથી ત્રણ દળો સબએટોમિક સ્તરે કેવી રીતે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. અને તેણીએ તેને સુંદર અને સતત સમજાવ્યું. ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓનું આ સુસંગત ચિત્ર આખરે માનક મોડલ તરીકે જાણીતું બન્યું. પરંતુ, અરે, આ સંપૂર્ણ સિદ્ધાંતમાં પણ એક હતો મોટી સમસ્યા- તેમાં સૌથી પ્રખ્યાત મેક્રો-લેવલ ફોર્સ - ગુરુત્વાકર્ષણ શામેલ નથી.

©વિકિમીડિયા કોમન્સ

ગ્રેવિટોન

સ્ટ્રિંગ થિયરી માટે, જેને હજી સુધી "મોર" કરવાનો સમય ન હતો, "પાનખર" આવી ગયો છે, તે તેના જન્મથી જ ઘણી બધી સમસ્યાઓ ધરાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, સિદ્ધાંતની ગણતરીએ કણોના અસ્તિત્વની આગાહી કરી હતી, જે ટૂંક સમયમાં સ્થાપિત થઈ હતી, અસ્તિત્વમાં નથી. આ કહેવાતા ટેચીઓન છે - એક કણ જે શૂન્યાવકાશમાં પ્રકાશ કરતાં વધુ ઝડપથી ફરે છે. અન્ય બાબતોમાં, તે બહાર આવ્યું છે કે સિદ્ધાંતને 10 જેટલા પરિમાણોની જરૂર છે. તે આશ્ચર્યજનક નથી કે આ ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ માટે ખૂબ જ મૂંઝવણભર્યું છે, કારણ કે તે આપણે જે જોઈએ છીએ તેના કરતા દેખીતી રીતે મોટી છે.

1973 સુધીમાં, માત્ર થોડા યુવાન ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ હજુ પણ સ્ટ્રિંગ થિયરીના રહસ્યો સાથે ઝંપલાવતા હતા. તેમાંથી એક અમેરિકન સૈદ્ધાંતિક ભૌતિકશાસ્ત્રી જોન શ્વાર્ટઝ હતા. ચાર વર્ષ સુધી, શ્વાર્ટઝે અનિયંત્રિત સમીકરણોને કાબૂમાં લેવાનો પ્રયાસ કર્યો, પરંતુ કોઈ ફાયદો થયો નહીં. અન્ય સમસ્યાઓમાં, આ સમીકરણોમાંથી એક રહસ્યમય કણનું વર્ણન કરવા માટે ચાલુ રહે છે જેનું કોઈ દળ નથી અને તે પ્રકૃતિમાં જોવા મળ્યું નથી.

વૈજ્ઞાનિકે પહેલેથી જ તેના વિનાશક વ્યવસાયને છોડી દેવાનું નક્કી કર્યું હતું, અને પછી તે તેના પર ઉભરી આવ્યું - કદાચ સ્ટ્રિંગ થિયરીના સમીકરણો પણ ગુરુત્વાકર્ષણનું વર્ણન કરે છે? જો કે, આ સિદ્ધાંતના મુખ્ય "હીરો" ના પરિમાણોનું પુનરાવર્તન સૂચિત કરે છે - શબ્દમાળાઓ. એમ ધારીને કે શબ્દમાળાઓ અણુ કરતાં અબજો અને અબજો ગણી નાની છે, "સ્ટ્રિંગર્સ" એ સિદ્ધાંતના ગેરલાભને તેના ફાયદામાં ફેરવ્યો. રહસ્યમય કણ કે જેને જ્હોન શ્વાર્ટઝે સતત છૂટકારો મેળવવાનો પ્રયાસ કર્યો હતો તે હવે ગુરુત્વાકર્ષણ તરીકે કામ કરે છે - એક કણ કે જેની લાંબા સમયથી શોધ કરવામાં આવી હતી અને તે ગુરુત્વાકર્ષણને ક્વોન્ટમ સ્તર પર સ્થાનાંતરિત કરવાની મંજૂરી આપશે. આ રીતે સ્ટ્રિંગ થિયરીએ ગુરુત્વાકર્ષણ સાથે પઝલ પૂર્ણ કરી, જે સ્ટાન્ડર્ડ મોડલમાં ખૂટે છે. પરંતુ, અફસોસ, આ શોધ પર પણ વૈજ્ઞાનિક સમુદાયે કોઈપણ રીતે પ્રતિક્રિયા આપી ન હતી. સ્ટ્રિંગ થિયરી અસ્તિત્વની અણી પર રહી. પરંતુ તે શ્વાર્ટઝને રોકી શક્યો નહીં. માત્ર એક વૈજ્ઞાનિક તેની શોધમાં જોડાવા માંગતો હતો, રહસ્યમય તાર ખાતર તેની કારકિર્દી જોખમમાં મૂકવા તૈયાર હતો - માઈકલ ગ્રીન.

અમેરિકન સૈદ્ધાંતિક ભૌતિકશાસ્ત્રી જ્હોન શ્વાર્ટઝ અને માઈકલ ગ્રીન

©કેલિફોર્નિયા ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ ટેક્નોલોજી/elementy.ru

ગુરુત્વાકર્ષણ ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સના નિયમોનું પાલન કરે છે એવું વિચારવા માટે કયા કારણો છે? 2011 માં આ "ફાઉન્ડેશનો" ની શોધ માટે, તેણીને એનાયત કરવામાં આવ્યો હતો નોબેલ પુરસ્કારભૌતિકશાસ્ત્રમાં તે એ હકીકતમાં સમાવિષ્ટ છે કે બ્રહ્માંડનું વિસ્તરણ ધીમુ થઈ રહ્યું નથી, જેમ કે એક વખત માનવામાં આવતું હતું, પરંતુ, તેનાથી વિપરીત, વેગ આવી રહ્યો છે. આ પ્રવેગક વિશેષ "એન્ટિગ્રેવિટી" ની ક્રિયા દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે, જે કોઈક રીતે અવકાશના શૂન્યાવકાશની ખાલી જગ્યાની લાક્ષણિકતા છે. બીજી બાજુ, ક્વોન્ટમ સ્તરે કંઈપણ સંપૂર્ણપણે "ખાલી" હોઈ શકતું નથી - શૂન્યાવકાશમાં તેઓ સતત દેખાય છે અને તરત જ અદૃશ્ય થઈ જાય છે. સબએટોમિક કણો. એવું માનવામાં આવે છે કે કણોની આવી "ચમળાઈ" "એન્ટિગ્રેવિટી" ના અસ્તિત્વ માટે જવાબદાર છે. શ્યામ ઊર્જા, જે ખાલી જગ્યા ભરે છે.

એક સમયે, તે આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈન હતા, જેમણે તેમના જીવનના અંત સુધી ક્યારેય ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સના વિરોધાભાસી સિદ્ધાંતોને સ્વીકાર્યા ન હતા (જેની તેમણે પોતે આગાહી કરી હતી), ઊર્જાના આ સ્વરૂપના અસ્તિત્વનું સૂચન કર્યું હતું. એરિસ્ટોટલની શાસ્ત્રીય ગ્રીક ફિલસૂફીની પરંપરાને અનુસરીને, વિશ્વની શાશ્વતતામાં તેની માન્યતા સાથે, આઈન્સ્ટાઈને તેણે જે આગાહી કરી હતી તે માનવાનો ઇનકાર કર્યો હતો. પોતાનો સિદ્ધાંત, એટલે કે બ્રહ્માંડની શરૂઆત છે. બ્રહ્માંડને "શાશ્વત" બનાવવા માટે, આઈન્સ્ટાઈને તેમના સિદ્ધાંતમાં ચોક્કસ બ્રહ્માંડ સંબંધી સ્થિરાંક પણ રજૂ કર્યો, અને આ રીતે ખાલી જગ્યાની ઊર્જાનું વર્ણન કર્યું. સદનસીબે, થોડા વર્ષો પછી તે સ્પષ્ટ થઈ ગયું કે બ્રહ્માંડ કોઈ સ્થિર સ્વરૂપ નથી, તે વિસ્તરી રહ્યું છે. પછી આઈન્સ્ટાઈને કોસ્મોલોજિકલ કોન્સ્ટન્ટનો ત્યાગ કર્યો અને તેને "તેમના જીવનની સૌથી મોટી ખોટી ગણતરી" ગણાવી.

આજે વિજ્ઞાન જાણે છે કે ડાર્ક એનર્જી હજુ પણ અસ્તિત્વમાં છે, જો કે તેની ઘનતા આઈન્સ્ટાઈને ધારી હતી તેના કરતા ઘણી ઓછી છે. મહાન રહસ્યો આધુનિક ભૌતિકશાસ્ત્ર). પરંતુ કોસ્મોલોજિકલ કોન્સ્ટન્ટનું મૂલ્ય ગમે તેટલું નાનું હોય, તે તેની ખાતરી કરવા માટે પૂરતું છે ક્વોન્ટમ અસરોગુરુત્વાકર્ષણમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે.

સબટોમિક નેસ્ટિંગ ડોલ્સ

બધું હોવા છતાં, 1980 ના દાયકાની શરૂઆતમાં, સ્ટ્રિંગ થિયરીમાં હજુ પણ અસ્પષ્ટ વિરોધાભાસ હતા, જેને વિજ્ઞાનમાં વિસંગતતાઓ કહેવાય છે. શ્વાર્ટ્ઝ અને ગ્રીન તેમને નાબૂદ કરવા વિશે સેટ કરે છે. અને તેમના પ્રયત્નો નિરર્થક ન હતા: વૈજ્ઞાનિકો સિદ્ધાંતમાંના કેટલાક વિરોધાભાસને દૂર કરવામાં સક્ષમ હતા. આ બંનેના આશ્ચર્યની કલ્પના કરો, પહેલેથી જ એ હકીકતથી ટેવાયેલા છે કે તેમના સિદ્ધાંતની અવગણના કરવામાં આવી હતી, જ્યારે વૈજ્ઞાનિક સમુદાયની પ્રતિક્રિયાએ વૈજ્ઞાનિક વિશ્વને ઉડાવી દીધું હતું. એક વર્ષથી ઓછા સમયમાં, સ્ટ્રિંગ થિયરીસ્ટની સંખ્યા સેંકડો લોકો સુધી પહોંચી ગઈ છે. તે પછી જ સ્ટ્રિંગ થિયરીને થિયરી ઓફ એવરીથિંગનું બિરુદ આપવામાં આવ્યું હતું. નવો સિદ્ધાંતબ્રહ્માંડના તમામ ઘટકોનું વર્ણન કરવામાં સક્ષમ હોય તેવું લાગતું હતું. અને આ ઘટકો છે.

દરેક અણુ, જેમ આપણે જાણીએ છીએ, તેમાં પણ નાના કણોનો સમાવેશ થાય છે - ઇલેક્ટ્રોન, જે પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોન ધરાવતા ન્યુક્લિયસની આસપાસ ફરે છે. પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોન, બદલામાં, નાના કણો - ક્વાર્કથી બનેલા છે. પરંતુ સ્ટ્રિંગ થિયરી કહે છે કે તે ક્વાર્ક સાથે સમાપ્ત થતી નથી. ક્વાર્ક ઊર્જાના નાના, સળવળાટથી બનેલા હોય છે જે તાર જેવા હોય છે. આ દરેક તાર અકલ્પનીય રીતે નાના છે. એટલો નાનો કે જો અણુ કદમાં મોટું થાય સૌર સિસ્ટમ, શબ્દમાળા એક વૃક્ષનું કદ હશે. જેમ સેલો સ્ટ્રિંગના વિવિધ સ્પંદનો આપણે જે સાંભળીએ છીએ તે બનાવે છે, વિવિધ સંગીતની નોંધો, તારના કંપનની વિવિધ રીતો કણોને તેમના અનન્ય ગુણધર્મો આપે છે - સમૂહ, ચાર્જ, વગેરે. શું તમે જાણો છો કે, પ્રમાણમાં કહીએ તો, તમારા નખની ટોચ પરના પ્રોટોન હજુ સુધી શોધાયેલ ગુરુત્વાકર્ષણથી કેવી રીતે અલગ છે? ફક્ત નાના તારોના સંગ્રહ દ્વારા જે તેમને બનાવે છે અને તે તાર જે રીતે વાઇબ્રેટ થાય છે.

અલબત્ત, આ બધું આશ્ચર્યજનક કરતાં વધુ છે. ત્યારથી પ્રાચીન ગ્રીસભૌતિકશાસ્ત્રીઓ એ હકીકતથી ટેવાયેલા છે કે આ વિશ્વની દરેક વસ્તુમાં દડાઓ, નાના કણો જેવા કંઈકનો સમાવેશ થાય છે. અને તેથી, ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સમાંથી અનુસરતા આ બોલના અતાર્કિક વર્તણૂકની આદત પાડવાનો સમય ન હોવાને કારણે, તેઓને દૃષ્ટાંતને સંપૂર્ણપણે છોડી દેવા અને અમુક પ્રકારના સ્પાઘેટ્ટી સ્ક્રેપ્સ સાથે કામ કરવાનું કહેવામાં આવે છે...

પાંચમું પરિમાણ

જોકે ઘણા વૈજ્ઞાનિકો સ્ટ્રિંગ થિયરીને ગણિતની જીત કહે છે, કેટલીક સમસ્યાઓ હજુ પણ તેની સાથે રહે છે - સૌથી નોંધપાત્ર રીતે, નજીકના ભવિષ્યમાં તેને પ્રાયોગિક રીતે ચકાસવાની કોઈ શક્યતાનો અભાવ. વિશ્વમાં એક પણ સાધન નથી, ન તો અસ્તિત્વમાં છે અને ન તો ભવિષ્યમાં દેખાઈ શકે છે, તે તારોને "જોવા" સક્ષમ નથી. તેથી, કેટલાક વૈજ્ઞાનિકો, માર્ગ દ્વારા, પ્રશ્ન પણ પૂછે છે: શું સ્ટ્રિંગ થિયરી એ ભૌતિકશાસ્ત્રનો સિદ્ધાંત છે કે ફિલસૂફી?.. સાચું છે, "તમારી પોતાની આંખોથી" શબ્દમાળાઓ જોવી જરૂરી નથી. સ્ટ્રિંગ થિયરી સાબિત કરવા માટે, તેના બદલે, કંઈક બીજું જરૂરી છે - કંઈક એવું લાગે છે વિજ્ઞાન સાહિત્ય- જગ્યાના વધારાના પરિમાણોના અસ્તિત્વની પુષ્ટિ.

શું વિશે અમે વાત કરી રહ્યા છીએ? આપણે બધા અવકાશના ત્રણ પરિમાણ અને એક સમય માટે ટેવાયેલા છીએ. પરંતુ સ્ટ્રિંગ થિયરી અન્ય-અતિરિક્ત પરિમાણોની હાજરીની આગાહી કરે છે. પરંતુ ચાલો ક્રમમાં શરૂ કરીએ.

હકીકતમાં, અન્ય પરિમાણોના અસ્તિત્વનો વિચાર લગભગ સો વર્ષ પહેલાં ઉદ્ભવ્યો હતો. તે 1919 માં તે સમયના અજાણ્યા જર્મન ગણિતશાસ્ત્રી થિયોડર કાલુઝાના ધ્યાનમાં આવ્યું. તેમણે આપણા બ્રહ્માંડમાં અન્ય પરિમાણની શક્યતા સૂચવી જે આપણે જોઈ શકતા નથી. આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈનને આ વિચાર વિશે જાણ થઈ, અને શરૂઆતમાં તેમને તે ખરેખર ગમ્યું. પાછળથી, જો કે, તેણે તેની સાચીતા પર શંકા કરી, અને કાલુઝાના પ્રકાશનમાં બે વર્ષ સુધી વિલંબ કર્યો. આખરે, જો કે, લેખ પ્રકાશિત થયો, અને વધારાનું પરિમાણ ભૌતિકશાસ્ત્રની પ્રતિભા માટે એક પ્રકારનો શોખ બની ગયો.

જેમ તમે જાણો છો, આઈન્સ્ટાઈને બતાવ્યું કે ગુરુત્વાકર્ષણ એ અવકાશ-સમયના પરિમાણોના વિરૂપતા સિવાય બીજું કંઈ નથી. કાલુઝાએ સૂચવ્યું કે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિઝમ પણ લહેરિયાં હોઈ શકે છે. આપણે તેને કેમ જોતા નથી? કાલુઝાને આ પ્રશ્નનો જવાબ મળ્યો - ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિઝમની લહેર વધારામાં અસ્તિત્વમાં હોઈ શકે છે, છુપાયેલ પરિમાણ. પણ તે ક્યાં છે?

આ પ્રશ્નનો જવાબ સ્વીડિશ ભૌતિકશાસ્ત્રી ઓસ્કર ક્લેઈન દ્વારા આપવામાં આવ્યો હતો, જેમણે સૂચવ્યું હતું કે કાલુઝાનું પાંચમું પરિમાણ એક અણુના કદ કરતાં અબજો ગણું વધુ મજબૂત છે, જેના કારણે આપણે તેને જોઈ શકતા નથી. આ નાના પરિમાણનો વિચાર જે આપણી આસપાસ છે તે સ્ટ્રિંગ થિયરીના હાર્દમાં છે.

વધારાના ટ્વિસ્ટેડ પરિમાણોના સૂચિત સ્વરૂપોમાંથી એક. આ દરેક સ્વરૂપોની અંદર, એક શબ્દમાળા વાઇબ્રેટ અને ખસે છે - બ્રહ્માંડનો મુખ્ય ઘટક. દરેક સ્વરૂપ છ-પરિમાણીય છે - છ વધારાના પરિમાણોની સંખ્યા અનુસાર / ©વિકિમીડિયા કોમન્સ

દસ પરિમાણો

પરંતુ વાસ્તવમાં, સ્ટ્રિંગ થિયરીના સમીકરણો માટે એક પણ નહીં, પરંતુ છ વધારાના પરિમાણોની જરૂર છે (કુલ, ચાર સાથે આપણે જાણીએ છીએ, તેમાંથી બરાબર 10 છે). તેઓ બધા ખૂબ જ ટ્વિસ્ટેડ અને ટ્વિસ્ટેડ છે જટિલ આકાર. અને બધું અકલ્પનીય રીતે નાનું છે.

આ નાના માપ આપણા મોટા વિશ્વને કેવી રીતે પ્રભાવિત કરી શકે છે? શબ્દમાળા સિદ્ધાંત મુજબ, તે નિર્ણાયક છે: તેના માટે, આકાર બધું નક્કી કરે છે. જ્યારે તમે સેક્સોફોન પર વિવિધ કી દબાવો છો, ત્યારે તમને મળે છે અને વિવિધ અવાજો. આવું થાય છે કારણ કે જ્યારે તમે કોઈ ચોક્કસ કી અથવા કીના સંયોજનને દબાવો છો, ત્યારે તમે સંગીતનાં સાધનમાં જ્યાં હવા ફરે છે તે જગ્યાનો આકાર બદલી નાખો છો. આનો આભાર, વિવિધ અવાજો જન્મે છે.

સ્ટ્રિંગ થિયરી સૂચવે છે કે અવકાશના વધારાના વળાંકવાળા અને ટ્વિસ્ટેડ પરિમાણો સમાન રીતે પોતાને પ્રગટ કરે છે. આ વધારાના પરિમાણોના આકારો જટિલ અને વૈવિધ્યસભર છે, અને દરેક આવા પરિમાણોની અંદર સ્થિત સ્ટ્રિંગને તેમના આકારોને કારણે અલગ રીતે ચોક્કસ રીતે વાઇબ્રેટ કરવા માટેનું કારણ બને છે. છેવટે, જો આપણે ધારીએ કે, ઉદાહરણ તરીકે, એક તાર જગની અંદર કંપાય છે, અને બીજી વળાંકવાળા પોસ્ટ હોર્નની અંદર, તો આ સંપૂર્ણપણે અલગ સ્પંદનો હશે. જો કે, જો તમે સ્ટ્રિંગ થિયરી પર વિશ્વાસ કરો છો, તો વાસ્તવિકતામાં વધારાના પરિમાણોના સ્વરૂપો જગ કરતાં વધુ જટિલ લાગે છે.

વિશ્વ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે

વિજ્ઞાન આજે સંખ્યાઓનો સમૂહ જાણે છે જે બ્રહ્માંડના મૂળભૂત સ્થિરાંકો છે. તેઓ તે છે જે આપણી આસપાસની દરેક વસ્તુના ગુણધર્મો અને લાક્ષણિકતાઓ નક્કી કરે છે. આવા સ્થિરાંકોમાં, ઉદાહરણ તરીકે, ઇલેક્ટ્રોનનો ચાર્જ, ગુરુત્વાકર્ષણ સ્થિરાંક, શૂન્યાવકાશમાં પ્રકાશની ગતિ... અને જો આપણે આ સંખ્યાઓને નજીવી સંખ્યામાં પણ બદલીશું, તો પરિણામો આપત્તિજનક હશે. ધારો કે આપણે તાકાત વધારી છે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા. શું થયું? અમે અચાનક શોધી શકીએ છીએ કે આયનો એકબીજાને વધુ મજબૂત રીતે ભગાડવાનું શરૂ કરે છે, અને થર્મોન્યુક્લિયર ફ્યુઝન, જે તારાઓને ચમકતા બનાવે છે અને ગરમીનું ઉત્સર્જન કરે છે, અચાનક ખરાબ થઈ જાય છે. બધા તારા નીકળી જશે.

પરંતુ તેના વધારાના પરિમાણો સાથે સ્ટ્રિંગ થિયરીને તેની સાથે શું લેવાદેવા છે? હકીકત એ છે કે, તેણીના મતે, તે વધારાના પરિમાણો છે જે નક્કી કરે છે ચોક્કસ મૂલ્ય મૂળભૂત સ્થિરાંકો. માપનના કેટલાક સ્વરૂપો એક સ્ટ્રિંગને ચોક્કસ રીતે વાઇબ્રેટ કરવા માટેનું કારણ બને છે, અને આપણે જે ફોટોન તરીકે જોઈએ છીએ તે ઉત્પન્ન કરે છે. અન્ય સ્વરૂપોમાં, તાર અલગ રીતે વાઇબ્રેટ કરે છે અને ઇલેક્ટ્રોન ઉત્પન્ન કરે છે. ખરેખર, ભગવાન "નાની વસ્તુઓ" માં છે - તે આ નાના સ્વરૂપો છે જે આ વિશ્વના તમામ મૂળભૂત સ્થિરાંકોને નિર્ધારિત કરે છે.

સુપરસ્ટ્રિંગ થિયરી

1980 ના દાયકાના મધ્યમાં, સ્ટ્રિંગ થિયરીએ એક જાજરમાન લીધું અને પાતળો દેખાવ, પરંતુ આ સ્મારકની અંદર મૂંઝવણ હતી. માત્ર થોડા વર્ષોમાં, સ્ટ્રિંગ થિયરીના પાંચ જેટલા વર્ઝન બહાર આવ્યા છે. અને તેમ છતાં તેમાંથી દરેક શબ્દમાળાઓ પર બનેલ છે અને વધારાના પરિમાણો(તમામ પાંચ સંસ્કરણો સુપરસ્ટ્રિંગ્સના સામાન્ય સિદ્ધાંત - NS માં જોડવામાં આવે છે), આ સંસ્કરણો વિગતોમાં નોંધપાત્ર રીતે અલગ પડે છે.

તેથી, કેટલાક સંસ્કરણોમાં તાર ખુલ્લા છેડા હતા, અન્યમાં તેઓ રિંગ્સ જેવા હતા. અને કેટલાક સંસ્કરણોમાં, સિદ્ધાંતને 10 નહીં, પરંતુ 26 જેટલા પરિમાણોની જરૂર છે. વિરોધાભાસ એ છે કે આજે તમામ પાંચ આવૃત્તિઓ સમાન રીતે સાચી કહી શકાય. પરંતુ જે ખરેખર આપણા બ્રહ્માંડનું વર્ણન કરે છે? આ અન્ય રહસ્યશબ્દમાળા સિદ્ધાંત. તેથી જ ઘણા ભૌતિકશાસ્ત્રીઓએ ફરીથી "ઉન્મત્ત" સિદ્ધાંત છોડી દીધો.

પરંતુ સૌથી વધુ મુખ્ય સમસ્યાશબ્દમાળાઓ, જેમ કે પહેલેથી જ ઉલ્લેખ કર્યો છે, તેમની હાજરી પ્રાયોગિક રીતે સાબિત કરવી અશક્ય છે (ઓછામાં ઓછું હમણાં માટે).

કેટલાક વૈજ્ઞાનિકો, તેમ છતાં, હજુ પણ કહે છે કે પ્રવેગકની આગલી પેઢી પાસે અતિરિક્ત પરિમાણોની પૂર્વધારણાને ચકાસવાની ખૂબ જ ન્યૂનતમ, પરંતુ હજુ પણ તક છે. તેમ છતાં, બહુમતી, અલબત્ત, ખાતરી છે કે જો આ શક્ય છે, તો પછી, અરે, તે બહુ જલ્દી બનશે નહીં - ઓછામાં ઓછા દાયકાઓમાં, મહત્તમ - સો વર્ષમાં પણ.