Basit kelimelerle kuantum sicim teorisi. Sicim teorisi hakkında kısaca

Teorik fizik Birçoğu için belirsizdir, ancak aynı zamanda etrafımızdaki dünyanın incelenmesinde büyük öneme sahiptir. Herhangi bir teorik fizikçinin görevi, doğadaki belirli süreçleri açıklayabilen bir teori olan matematiksel bir model oluşturmaktır.

İhtiyaç

Bilindiği üzere fiziksel yasalar Makrokozmos, yani içinde bulunduğumuz dünya, içinde atomların, moleküllerin ve temel parçacıkların yaşadığı mikrokozmostaki doğa yasalarından önemli ölçüde farklıdır. Bunun bir örneği, mikro nesnelerin (elektron, proton ve diğerleri) hem parçacık hem de dalga olabileceğine göre, kıkırdak-dalga dualizmi olarak adlandırılan, anlaşılması zor bir prensip olabilir.

Bizim gibi teorik fizikçiler de dünyayı kısa ve net bir şekilde anlatmak isterler ki bu da sicim teorisinin temel amacıdır. Bazılarını açıklamaya yardımcı olabilir fiziksel süreçler hem makrokozmos düzeyinde hem de mikrokozmos düzeyinde, bu da onu evrensel kılar ve daha önce ilgisiz olan diğer teorileri (genel görelilik ve görelilik) birleştirir. kuantum mekaniği).

Öz

Sicim teorisine göre tüm dünya, günümüzde sanıldığı gibi parçacıklardan değil, 10-35 m uzunluğunda, titreşim yeteneğine sahip sonsuz incelikte nesnelerden oluşuyor ve bu da sicimlerle bir benzetme yapmamıza olanak sağlıyor. Karmaşık bir matematiksel mekanizma kullanılarak, bu titreşimler enerjiyle ve dolayısıyla kütleyle ilişkilendirilebilir; başka bir deyişle, herhangi bir parçacık, bir kuantum dizisinin şu veya bu tür titreşiminin sonucu olarak ortaya çıkar.

Sorunlar ve Özellikler

Doğrulanmamış herhangi bir teori gibi, sicim teorisinin de iyileştirilmesi gerektiğini gösteren bir takım sorunları var. Bu problemler örneğin şunları içerir: hesaplamalar sonucunda matematiksel olarak yeni tip doğada var olamayacak parçacıklar - takyonlar, kütlesinin karesi sıfırdan az ve hareket hızı ışık hızını aşıyor.

Diğeri önemli konu ya da daha doğrusu tuhaflık, sicim teorisinin yalnızca 10 boyutlu uzayda var olmasıdır. Neden diğer boyutları algılıyoruz? "Bilim insanları, çok küçük ölçeklerde bu alanların katlanıp kendi içlerine kapandığı ve bu durumun onları tanımlamamızı imkansız hale getirdiği sonucuna vardı.

Gelişim

İki tür parçacık vardır: fermiyonlar - madde parçacıkları ve bozonlar - etkileşimin taşıyıcıları. Örneğin foton, taşıyan bir bozondur. elektromanyetik etkileşim, graviton - yerçekimi veya aynı Higgs bozonu, Higgs alanıyla etkileşimi yayar. Yani, eğer sicim teorisi yalnızca bozonları hesaba katıyorsa, süper sicim teorisi de takyonlardan kurtulmayı mümkün kılan fermiyonları da hesaba katıyordu.

Süper sicim ilkesinin son versiyonu Edward Witten tarafından geliştirildi ve "m-teorisi" olarak adlandırıldı. farklı versiyonlar süper sicim teorisi 11. boyutu tanıtmalıdır.

Muhtemelen burada bitirebiliriz. Teorik fizikçiler problemleri çözmek ve mevcut matematiksel modeli geliştirmek için özenle çalışıyorlar. farklı ülkeler barış. Belki yakında etrafımızdaki dünyanın yapısını nihayet anlayabileceğiz, ancak yukarıdakilerin kapsamına ve karmaşıklığına baktığımızda, sonuçta ortaya çıkan dünya tanımının, belirli bir bilgi temeli olmadan anlaşılamayacağı açıktır. fizik ve matematik alanı.

Anahtar sorular:

Evrenin temel bileşenleri nelerdir - "maddenin ilk tuğlaları"? Tüm temel fiziksel olayları açıklayabilecek teoriler var mı?

Soru: Bu gerçek mi?

Şu anda ve öngörülebilir gelecekte bu kadar küçük ölçekte doğrudan gözlem mümkün değildir. Fizik arayış içinde ve örneğin süpersimetrik parçacıkları tespit etmek veya aramak için deneyler yapılıyor. ek boyutlar hızlandırıcılar sicim teorisinin doğru yolda olduğunu gösterebilir.

Sicim teorisi her şeyin teorisi olsun ya da olmasın, bize gerçekliğin daha derin yapılarına bakmamız için benzersiz bir dizi araç sunar.

Sicim teorisi

Makro ve mikro

Evreni tanımlarken fizik, onu görünüşte uyumsuz iki yarıya böler: kuantum mikro dünyası ve yerçekiminin tanımlandığı makro dünya.

Sicim teorisi, bu yarımları bir "Her Şeyin Teorisi" halinde birleştirmeye yönelik tartışmalı bir girişimdir.

Parçacıklar ve etkileşimler

Dünya iki türden yapılmıştır temel parçacıklar- fermiyonlar ve bozonlar. Fermiyonların tümü gözlemlenebilir maddelerdir ve bozonlar bilinen dört temel etkileşimin taşıyıcılarıdır: zayıf, elektromanyetik, güçlü ve yerçekimsel. Fizikçiler, Standart Model adı verilen bir teoriyi kullanarak, en zayıfları olan yerçekimi kuvvetleri dışında üç temel kuvveti zarif bir şekilde tanımlayıp test edebildiler. Bugün Standart Model, dünyamızın en doğru ve deneysel olarak doğrulanmış modelidir.

Sicim teorisine neden ihtiyacımız var?

Standart Model, kütle çekimini içermemekte, kara deliğin merkezini ve Büyük Patlama'yı açıklayamamakta ve bazı deneylerin sonuçlarını açıklayamamaktadır. Sicim teorisi, temel parçacıkları küçük titreşen sicimlerle değiştirerek bu sorunları çözme ve madde ile etkileşimleri birleştirme girişimidir.

Sicim teorisi, tüm temel parçacıkların tek bir temel "ilk tuğla", yani bir sicim olarak temsil edilebileceği fikrine dayanmaktadır. Teller titreşebilir ve farklı modaÇok uzak mesafelerdeki bu tür salınımlar bize çeşitli temel parçacıklar gibi görünecektir. Titreşim modlarından biri sicimin bir foton gibi görünmesini sağlarken, bir diğeri onun bir elektron gibi görünmesini sağlayacaktır.

Yerçekimi etkileşiminin taşıyıcısını tanımlayan bir mod bile var - graviton! Sicim teorisinin varyantları iki tür sicimi tanımlar: açık (1) ve kapalı (2). Açık sicimlerin, D-zarları adı verilen zar benzeri yapılar üzerinde yer alan iki ucu (3) vardır ve bunların dinamikleri, dört uçtan üçünü tanımlar. temel etkileşimler- yer çekimi dışında her şey.

Kapalı sicimler ilmeklere benzer, D zarlarına bağlı değildirler; kütlesiz bir gravitonla temsil edilenler kapalı sicimlerin titreşim modlarıdır. Açık bir sicimin uçları kapalı bir sicim oluşturmak üzere birleşebilir ve bu sicim de koparak açık bir sicim haline gelebilir veya birleşip iki kapalı sicime (5) bölünebilir - dolayısıyla sicim teorisinde kütleçekimsel etkileşim diğer tüm etkileşimlerle birleştirilir

Sicimler, fiziğin üzerinde çalıştığı tüm nesnelerin en küçüğüdür. Yukarıdaki resimde gösterilen nesnelerin V boyutları aralığı 34 kadir mertebesine kadar uzanır - eğer atom şu boyutta olsaydı: güneş sistemi o zaman dize boyutu biraz daha büyük olabilir atom çekirdeği.

Ek boyutlar

Tutarlı sicim teorileri yalnızca yüksek boyutlu uzayda mümkündür; burada tanıdık 4'üncü uzay-zaman boyutlarına ek olarak 6 ek boyut daha gereklidir. Teorisyenler, bu ekstra boyutların ele geçirilmesi zor küçük formlara (Calabi-Yau uzayları) dönüştüğüne inanıyorlar. Sicim kuramıyla ilgili sorunlardan biri de neredeyse sonsuz sayı Herhangi bir dünyayı tanımlamamıza olanak tanıyan Calabi-Yau'nun evrişimi (sıkıştırma) seçenekleri ve şu ana kadar etrafımızda gördüklerimizi tanımlamamıza olanak tanıyan bu yoğunlaştırma versiyonunu bulmanın bir yolu yok.

Süpersimetri

Sicim teorisinin çoğu versiyonu, fermiyonların (madde) ve bozonların (etkileşimlerin) aynı nesnenin tezahürleri olduğu ve birbirlerine dönüşebilecekleri fikrine dayanan süpersimetri kavramını gerektirir.

Her şeyin teorisi mi?

Süpersimetri sicim teorisine dahil edilebilir çeşitli şekillerde, bu da 5'e yol açar çeşitli türler sicim teorisi, sicim teorisinin kendisinin "her şeyin teorisi" olduğunu iddia edemeyeceği anlamına gelir. Bu türlerin beşi de dualite adı verilen matematiksel dönüşümlerle birbiriyle ilişkilidir ve bu, tüm bu türlerin daha genel bir şeyin yönleri olduğunun anlaşılmasına yol açmıştır. Bu daha genel teoriye M-Teorisi denir.

Sicim teorisinin 5 farklı formülasyonu vardır, ancak daha yakından incelendiğinde hepsinin daha fazlasının tezahürü olduğu ortaya çıkar. genel teori

20. yüzyılın başında modern gemilerin iki yük taşıyıcı desteği ortaya çıktı. bilimsel bilgi. Bunlardan biri, Einstein'ın yerçekimi olgusunu ve uzay-zamanın yapısını açıklayan genel görelilik teorisidir. Diğeri ise fiziksel süreçleri olasılık prizmasından açıklayan kuantum mekaniğidir. Sicim teorisi bu iki yaklaşımı birleştirmeyi amaçlamaktadır. Günlük hayattaki benzetmeler kullanılarak kısa ve net bir şekilde anlatılabilir.

Basit terimlerle sicim teorisi

En ünlü “her şeyin teorileri”nden birinin ana hükümleri aşağıdaki gibidir:

1. Evrenin temeli, sicim şeklindeki uzayıp giden nesnelerden oluşur;
2. Bu nesneler sanki bir müzik enstrümanındaymış gibi çeşitli titreşimler gerçekleştirme eğilimindedir;
3. Bu titreşimler sonucunda çeşitli temel parçacıklar (kuarklar, elektronlar vb.) oluşur.
4. Ortaya çıkan nesnenin kütlesi, mükemmel titreşimin genliğiyle doğru orantılıdır;
5. Teori, kara deliklere yeni bir bakış açısı kazandırmaya yardımcı oluyor;
6. Ayrıca yeni öğretinin yardımıyla temel parçacıklar arasındaki etkileşimlerde yer çekimi kuvvetini ortaya çıkarmak mümkün oldu;
7. Dört boyutlu dünyayla ilgili şu anda baskın olan fikirlerin aksine, yeni teori ek ölçümler tanıtıldı;
8. Şu anda konsept henüz daha geniş bilim camiası tarafından resmi olarak kabul edilmedi. Bu uyumlu ve doğrulanmış teoriyi kağıt üzerinde doğrulayacak bilinen tek bir deney yoktur.

Tarihsel arka plan

Bu paradigmanın tarihi onlarca yıllık yoğun araştırmaları kapsamaktadır. Dünyanın dört bir yanındaki fizikçilerin ortak çabaları sayesinde yoğun madde, kozmoloji ve teorik matematik kavramlarını içeren tutarlı bir teori geliştirildi.

Gelişiminin ana aşamaları:

1. 1943-1959 Werner Heisenberg'in, kuantum fenomeni için uzay ve zaman kavramlarının bir kenara atılmasının önerildiği s-matris doktrini ortaya çıktı. Heisenberg, güçlü etkileşimlerdeki katılımcıların noktalar değil, genişletilmiş nesneler olduğunu keşfeden ilk kişiydi;
2. 1959-1968 Yüksek dönüşlere (dönme momentlerine) sahip parçacıklar keşfedildi. İtalyan fizikçi Tullio Regge, kuantum durumlarını (kendisinin adını taşıyan) yörüngeler halinde gruplandırmayı önerecek;
3. 1968-1974 Garibral Veneziano, güçlü etkileşimleri tanımlamak için çift rezonans modeli önerdi. Yoshiro Nambu bu fikri geliştirdi ve açıkladı. nükleer kuvvetler titreşen tek boyutlu sicimler gibi;
4. 1974-1994 Süper sicimlerin keşfi, büyük ölçüde Rus bilim adamı Alexander Polyakov'un çalışmaları sayesinde;
5. 1994-2003 M-teorisinin ortaya çıkışı 11'den fazla boyuta izin verdi;
6. 2003 - günümüz V. Michael Douglas bu konseptle manzara sicimi teorisini geliştirdi yanlış vakum.

Kuantum sicim teorisi

Yenideki önemli nesneler bilimsel paradigmaöyle en güzel nesneler, onların hangileri salınım hareketleri herhangi bir temel parçacığa kütle ve yük kazandırır.

Modern fikirlere göre tellerin temel özellikleri:

• Uzunlukları son derece küçüktür - yaklaşık 10-35 metre. Bu ölçekte kuantum etkileşimleri fark edilebilir hale gelir;
• Ancak sıradan laboratuvar koşulları bu kadar küçük nesnelerle ilgilenmeyen bir dize, boyutsuz bir nokta nesnesinden kesinlikle ayırt edilemez;
• Bir dize nesnesinin önemli bir özelliği yönelimdir. Ona sahip olan dizeler eşleştirilir ters yön. Yönlendirilmemiş örnekler de vardır.

Dizeler hem her iki uçta sınırlı bir bölüm biçiminde hem de kapalı bir döngü biçiminde var olabilir. Ayrıca aşağıdaki dönüşümler de mümkündür:

• Bir parça veya döngü, bir çift karşılık gelen nesneyi ortaya çıkaracak şekilde "çoğalabilir";
• Bir parçanın bir kısmı “döngüye girerse” bir döngüye yol açar;
• Döngü bozulur ve açık bir dize haline gelir;
• İki bölüm, bölümleri değiştirir.

Diğer temel nesneler

1995 yılında evrenimizin yapı taşlarının yalnızca tek boyutlu nesneler olmadığı ortaya çıktı. Olağandışı oluşumların varlığı tahmin ediliyordu - zarlar- aşağıdaki özelliklere sahip silindir veya hacimsel halka şeklinde:

• Atomlardan birkaç milyar kat daha küçüktürler;
• Uzay ve zamanda yayılabilir, kütlesi ve yükü vardır;
• Evrenimizde temsil ediyorlar üç boyutlu nesneler. Ancak önemli bir kısmının başka boyutlara uzanabilmesi nedeniyle şekillerinin çok daha gizemli olduğu öne sürülüyor;
• Zarların altında yer alan çok boyutlu uzay hiperuzaydır;
• Bu yapılar yerçekimini taşıyan parçacıkların (gravitonlar) varlığıyla ilişkilidir. Zarlardan serbestçe ayrılırlar ve sorunsuz bir şekilde diğer boyutlara akarlar;
• Elektromanyetik, nükleer ve zayıf etkileşimler de zarlarda lokalizedir;
• En önemli çeşitlilik D zarlarıdır. Yüzeylerine bağlanırlar uç noktalar uzaydan geçtiği anda açık ip.

Eleştiriler

Herhangi biri gibi bilimsel devrim Bu, geleneksel görüşlerin taraftarlarından gelen yanlış anlama ve eleştiri dikenlerini ortadan kaldırıyor.

En sık dile getirilen yorumlar arasında:

• Uzay-zamanın ek boyutlarının eklenmesi, varoluşun varsayımsal olasılığını yaratır büyük miktar evrenler. Matematikçi Peter Volt'a göre bu, herhangi bir süreci veya olguyu tahmin etmenin imkansızlığına yol açıyor. Her deney başlar büyük sayı farklı şekillerde yorumlanabilecek farklı senaryolar;
• Onay seçeneği yok. Modern seviye teknolojinin gelişimi masa başı araştırmalarının deneysel olarak doğrulanmasına veya reddedilmesine izin vermez;
• Astronomik nesnelere ilişkin son gözlemler teoriye uymuyor, bu da bilim adamlarını vardıkları bazı sonuçları yeniden düşünmeye zorluyor;
• Pek çok fizikçi, kavramın spekülatif olduğu ve diğer temel kavramların gelişimini engellediği görüşünü dile getiriyor.

Fermat'ın teoremini kanıtlamak belki de sicim teorisini basit kelimelerle açıklamaktan daha kolaydır. Matematiksel aparatı o kadar kapsamlı ki, yalnızca en büyük araştırma enstitülerindeki deneyimli bilim adamları onu anlayabilir.

Geçtiğimiz on yıllarda kalemin ucunda yapılan keşiflerin gerçek anlamda uygulama alanı bulup bulmayacağı henüz belli değil. Eğer öyleyse harika bir şey bizi bekliyor. yeni dünya anti-yerçekimi, çoklu evrenler ve kara deliklerin doğasına dair ipuçları.

Video: Sicim teorisi kısa ve erişilebilir

Bu videoda fizikçi Stanislav Efremov size basit kelimelerle sicim teorisinin ne olduğunu anlatacak:

Okulda maddenin atomlardan, atomların ise etrafında elektronların döndüğü çekirdeklerden oluştuğunu öğrendik. Gezegenler de hemen hemen aynı şekilde güneşin etrafında dönüyor, bu yüzden hayal etmesi bizim için kolay. Daha sonra atom temel parçacıklara bölündü ve evrenin yapısını hayal etmek daha da zorlaştı. Parçacık ölçeğinde farklı yasalar geçerlidir ve yaşamla bir benzetme bulmak her zaman mümkün değildir. Fizik soyut ve kafa karıştırıcı hale geldi.

Ancak teorik fiziğin bir sonraki adımı gerçeklik duygusunu geri getirdi. Sicim teorisi dünyayı yine hayal edilebilir, dolayısıyla anlaşılması ve hatırlanması daha kolay terimlerle tanımladı.

Konu hala kolay değil, o yüzden sırayla gidelim. Önce teorinin ne olduğunu bulalım, sonra neden icat edildiğini anlamaya çalışalım. Ve tatlı olarak küçük bir tarihçe anlatayım; sicim teorisinin kısa bir tarihi var ama iki devrimi var.

Evren titreşen enerji ipliklerinden oluşur

Sicim teorisinden önce temel parçacıkların noktalar, yani boyutsuz şekiller olduğu düşünülüyordu. belirli özellikler. Sicim teorisi bunları tek boyutlu, uzunluğa sahip enerji iplikleri olarak tanımlıyor. Bu tek boyutlu ipliklere denir kuantum dizeleri.

Teorik fizik

Teorik fizik
dünyayı matematiği kullanarak anlatıyor deneysel fizik. İlk teorik fizikçi Isaac Newton'dur (1642-1727)

Bir sanatçının gözünden elektronlar, temel parçacıklar ve kuantum dizeleri içeren bir atomun çekirdeği. Parça belgesel film"Zarif Evren"

Kuantum sicimleri çok küçüktür, uzunlukları yaklaşık 10-33 cm'dir. Bu, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nda çarpışan protonlardan yüz milyon milyar kat daha küçüktür. İçin benzer deneyler sicimlerle galaksi büyüklüğünde bir hızlandırıcı inşa etmek gerekir. Henüz dizeleri tespit etmenin bir yolunu bulamadık ama matematik sayesinde onların bazı özelliklerini tahmin edebiliyoruz.

Kuantum dizeleri açık ve kapalıdır. Açık uçlar serbesttir, kapalı uçlar ise birbirine kapanarak ilmekler oluşturur. Teller sürekli olarak “açılıyor” ve “kapanıyor”, diğer tellere bağlanıyor ve daha küçük tellere ayrılıyor.

Kuantum dizeleri gerildi. Uzayda gerilim enerji farkından dolayı meydana gelir: kapalı teller için kapalı uçlar arasında, açık teller için ise tellerin uçları ile boşluk arasında. Fizikçiler bu boşluğa zar kelimesinden yola çıkarak iki boyutlu yüzler veya zarlar adını veriyor.

santimetre - evrendeki bir nesnenin mümkün olan en küçük boyutu. Planck uzunluğu denir

Biz kuantum dizelerinden yapıldık

Kuantum telleri titreşiyor. Bunlar, tek tip dalgalara ve çok sayıda minimum ve maksimuma sahip, balalayka tellerinin titreşimlerine benzer titreşimlerdir. Titreşim olduğunda kuantum dizisi ses çıkarmaz, temel parçacıklar ölçeğinde iletilecek hiçbir şey yoktur ses titreşimleri. Kendisi bir parçacık haline gelir: Bir frekansta titreşir - bir kuark, diğerinde - bir gluon, üçüncüsünde - bir foton. Bu nedenle kuantum dizisi tek bir yapı elemanıdır, evrenin bir “tuğlasıdır”.

Evren genellikle uzay ve yıldızlar olarak tasvir edilir ama aynı zamanda bizim gezegenimiz, sen ve ben, ekrandaki metin ve ormandaki meyvelerdir.

Tel titreşimlerinin diyagramı. Herhangi bir frekansta tüm dalgalar aynıdır ve sayıları tam sayıdır: bir, iki ve üç

Moskova bölgesi, 2016. Çok fazla çilek var, sadece daha fazla sivrisinek var. Ayrıca tellerden de yapılırlar.

Ve uzay oralarda bir yerlerde. Hadi uzaya geri dönelim

Yani evrenin merkezinde, titreşen, boyut ve şekil değiştiren ve diğer sicimlerle enerji alışverişinde bulunan tek boyutlu enerji iplikleri olan kuantum sicimleri bulunur. Ama hepsi bu değil.

Kuantum dizeleri uzayda hareket ediyor. Ve sicimler ölçeğinde uzay en çok ilginç kısım teoriler.

Kuantum dizeleri 11 boyutta hareket ediyor

Theodore Kaluza
(1885-1954)

Her şey Albert Einstein'la başladı. Keşifleri zamanın göreceli olduğunu ve onu uzayla tek bir uzay-zaman sürekliliği halinde birleştirdiğini gösterdi. Einstein'ın çalışması yerçekimini, gezegenlerin hareketini ve kara deliklerin oluşumunu açıkladı. Ayrıca çağdaşlarına yeni keşifler yapma konusunda ilham verdiler.

Einstein, Genel Görelilik Teorisinin denklemlerini 1915-16'da yayınladı ve 1919'da Polonyalı matematikçi Theodor Kaluza, hesaplamalarını teoriye uygulamaya çalıştı. elektromanyetik alan. Ancak şu soru ortaya çıktı: Eğer Einstein'ın yerçekimi uzay-zamanın dört boyutunu büküyorsa, elektromanyetik kuvvetler neyi büküyor? Einstein'a olan inanç güçlüydü ve Kaluza'nın denklemlerinin elektromanyetizmayı tanımlayacağından hiç şüphesi yoktu. Bunun yerine, elektromanyetik kuvvetlerin ilave bir beşinci boyutu büktüğünü öne sürdü. Einstein bu fikri beğendi ancak teori deneylerle test edilmedi ve 1960'lara kadar unutuldu.

Albert Einstein (1879-1955)

Theodore Kaluza
(1885-1954)

Theodore Kaluza
(1885-1954)

Albert Einstein
(1879-1955)

İlk sicim teorisi denklemleri tuhaf sonuçlar doğurdu. İçlerinde takyonlar belirdi - parçacıklar negatif kütle kim hareket ediyordu daha yüksek hız Sveta. Kaluza'nın evrenin çok boyutluluğu fikrinin işe yaradığı yer burasıdır. Doğru, altı, yedi ya da on tane yeterli olmadığı gibi, beş boyut da yeterli değildi. İlk sicim teorisinin matematiği ancak evrenimizin 26 boyuta sahip olması durumunda anlamlıydı! Daha sonraki teorilerde on tane yeterliydi, ancak modern olanda on bir tane var - on tanesi mekansal ve zamansal.

Ama eğer öyleyse, neden fazladan yedi boyutu göremiyoruz? Cevap basit; çok küçükler. Uzaktan bakıldığında üç boyutlu bir nesne düz görünecektir: bir su borusu şerit gibi görünecektir ve balon- her yerde. Nesneleri başka boyutlarda görebilseydik bile onların çok boyutluluğunu dikkate almazdık. Bilim insanları bu etkiyi şöyle adlandırıyor: sıkıştırma.

Ekstra boyutlar, algılanamayacak kadar küçük uzay-zaman biçimlerine katlanır; bunlara Calabi-Yau uzayları denir. Uzaktan bakıldığında düz görünüyor.

Yedi ek boyutu yalnızca matematiksel modeller biçiminde temsil edebiliriz. Bunlar uzay ve zamanın bildiğimiz özellikleri üzerine inşa edilen fantezilerdir. Üçüncü bir boyutun eklenmesiyle dünya üç boyutlu hale gelir ve engeli aşabiliriz. Belki de aynı prensibi kullanarak, kalan yedi boyutu eklemek doğrudur - ve sonra bunları kullanarak uzay-zamanda dolaşabilir ve herhangi bir zamanda herhangi bir evrendeki herhangi bir noktaya ulaşabilirsiniz.

Sicim teorisinin ilk versiyonu olan bozonik'e göre evrendeki ölçümler. Artık önemsiz sayılıyor

Bir çizginin tek boyutu vardır; uzunluk

Balon üç boyutludur ve üçüncü bir boyutu vardır: yükseklik. Ama iki boyutlu bir adama bir çizgi gibi görünür

İki boyutlu bir insanın çok boyutluluğu hayal edememesi gibi, biz de evrenin tüm boyutlarını hayal edemeyiz.

Bu modele göre kuantum sicimleri her zaman ve her yerde seyahat eder; bu da aynı sicimlerin, doğumundan zamanın sonuna kadar tüm olası evrenlerin özelliklerini kodladığı anlamına gelir. Ne yazık ki balonumuz düz. Dünyamız, on bir boyutlu bir evrenin görünür uzay-zaman ölçeklerine yalnızca dört boyutlu bir yansımasıdır ve biz ipleri takip edemeyiz.

Bir gün Büyük Patlama'yı göreceğiz

Bir gün sicim titreşimlerinin sıklığını ve evrenimizdeki ek boyutların organizasyonunu hesaplayacağız. O zaman onunla ilgili her şeyi öğreneceğiz ve Büyük Patlama'yı görebileceğiz veya Alpha Centauri'ye uçabileceğiz. Ancak şu ana kadar bu imkansız - hesaplamalarda neye güvenileceğine ve bulunacağına dair hiçbir ipucu yok ihtiyacınız olan sayılar Bu ancak kaba kuvvetle mümkündür. Matematikçiler, sıralanacak 10.500 seçenek olacağını hesapladılar. Teori çıkmaza girdi.

Ancak sicim teorisi hâlâ evrenin doğasını açıklayabiliyor. Bunu yapabilmek için diğer tüm teorileri birbirine bağlaması, her şeyin teorisi haline gelmesi gerekir.

Sicim teorisi her şeyin teorisi haline gelecek. Belki

20. yüzyılın ikinci yarısında fizikçiler evrenin doğasına ilişkin bir takım temel teorileri doğruladılar. Görünüşe göre biraz daha ve her şeyi anlayacaktık. Ancak asıl sorun henüz çözülmedi: teoriler tek tek harika çalışıyor ancak genel bir tablo sunmuyor.

İki ana teori vardır: görelilik teorisi ve kuantum alan teorisi.

Calabi-Yau uzaylarında 11 boyutu düzenleme seçenekleri - tüm olası evrenler için yeterli. Karşılaştırma için, evrenin gözlemlenebilir kısmındaki atomların sayısı yaklaşık 10 80'dir.

Olası tüm evrenler için Calabi-Yau uzaylarını düzenlemek için yeterli seçenek var. Karşılaştırma için, gözlemlenebilir evrendeki atomların sayısı yaklaşık 10 80'dir.

Görelilik teorisi
gezegenler ve yıldızlar arasındaki çekimsel etkileşimi tanımladı ve kara delik olgusunu açıkladı. Bu görsel ve mantıksal bir dünyanın fiziğidir.

Modeli yerçekimi etkileşimi Einstein uzay zamanında Dünya ve Ay

Kuantum alan teorisi
temel parçacıkların türlerini belirledi ve aralarındaki 3 tür etkileşimi tanımladı: güçlü, zayıf ve elektromanyetik. Bu kaosun fiziğidir.

Bir sanatçının gözünden kuantum dünyası. MiShorts web sitesinden video

Kuantum teorisi nötrinolar için ilave kütleye sahip alanlara denir Standart model. Bu, evrenin kuantum düzeyindeki yapısının temel teorisidir. Teorinin tahminlerinin çoğu deneylerle doğrulanmıştır.

Standart Model tüm parçacıkları fermiyonlara ve bozonlara böler. Fermiyonlar maddeyi oluşturur; bu grup kuark ve elektron gibi gözlemlenebilir tüm parçacıkları içerir. Bozonlar, foton ve gluon gibi fermiyonların etkileşiminden sorumlu olan kuvvetlerdir. İki düzine parçacık zaten biliniyor ve bilim insanları yenilerini keşfetmeye devam ediyor.

Yerçekimi etkileşiminin de bozonu tarafından iletildiğini varsaymak mantıklıdır. Henüz bulamadılar ama özelliklerini tanımladılar ve bir isim buldular: graviton.

Ancak teorileri birleştirmek imkansızdır. İle Standart model, temel parçacıklar - boyutsuz noktalar sıfır mesafede etkileşime giren. Bu kural gravitona uygulanırsa denklemler sonsuz sonuçlar verir ve bu da onları anlamsız hale getirir. Bu çelişkilerden sadece bir tanesi ama bir fiziğin diğerinden ne kadar uzak olduğunu çok iyi gösteriyor.

Bu nedenle bilim adamları arıyor alternatif teori tüm teorileri tek bir teoride birleştirme yeteneğine sahip. Bu teoriye adı verildi birleşik teori alanlar veya her şeyin teorisi.

Fermiyonlar
Karanlık madde dışında her türlü maddeyi oluşturur

Bozonlar
fermiyonlar arasında enerji aktarımı

Sicim teorisi bilim dünyasını birleştirebilir

Bu roldeki sicim teorisi, ana çelişkiyi anında çözdüğü için diğerlerinden daha çekici görünüyor. Kuantum dizeleri titreşir, dolayısıyla aralarındaki mesafe sıfırdan büyük ve graviton için imkansız hesaplama sonuçlarından kaçınılabilir. Ve gravitonun kendisi de sicim kavramına çok iyi uyuyor.

Ancak sicim teorisi deneylerle kanıtlanmadı; başarıları kağıt üzerinde kaldı. Daha da şaşırtıcı olanı ise 40 yıldır terk edilmemiş olması; potansiyeli o kadar büyük ki. Bunun neden olduğunu anlamak için geriye dönüp nasıl geliştiğini görelim.

Sicim teorisi iki devrimden geçti

Gabriele Veneziano
(1942 doğumlu)

Başlangıçta sicim teorisi, fiziğin birleştirilmesi konusunda bir rakip olarak görülmüyordu. Kazara keşfedildi. 1968'de genç teorik fizikçi Gabriele Veneziano atom çekirdeğindeki güçlü etkileşimleri inceledi. Beklenmedik bir şekilde, İsviçreli matematikçi Leonhard Euler'in 200 yıl önce derlediği bir dizi denklem olan Euler'in beta fonksiyonu tarafından iyi tanımlandıklarını keşfetti. Garipti: O günlerde atomun bölünmez olduğu düşünülüyordu ve Euler'in çalışması yalnızca matematik problemleri. Denklemlerin neden işe yaradığını kimse anlamadı ama aktif olarak kullanıldılar.

Fiziksel anlam Euler'in beta fonksiyonları iki yıl sonra keşfedildi. Üç fizikçi, Yoichiro Nambu, Holger Nielsen ve Leonard Susskind, temel parçacıkların nokta değil, tek boyutlu titreşen sicimler olabileceğini öne sürdü. Bu tür nesneler için güçlü etkileşim ideal olarak Euler denklemleriyle tanımlandı. Sicim teorisinin ilk versiyonu, maddenin etkileşimlerinden sorumlu olan bozonların sicim doğasını tanımladığı ve maddenin oluşturduğu fermiyonları ilgilendirmediği için bozonik olarak adlandırıldı.

Teori kabaydı. Takyonları içeriyordu ve ana tahminler deneysel sonuçlarla çelişiyordu. Ve Kaluza'nın çok boyutluluğunu kullanarak takyonlardan kurtulmak mümkün olsa da sicim teorisi kök salmadı.

• Gabriele Veneziano
• Yoichiro Nambu
• Holger Nielsen
• Leonard Susskind
• John Schwartz
• Michael Yeşil
• Edward Witten

• Gabriele Veneziano
• Yoichiro Nambu
• Holger Nielsen
• Leonard Susskind
• John Schwartz
• Michael Yeşil
• Edward Witten

Ancak teorinin hala sadık destekçileri var. 1971'de Pierre Ramon, sicim teorisine fermiyonları ekleyerek boyut sayısını 26'dan 10'a düşürdü. Bu başlangıcı işaret ediyordu süpersimetri teorisi.

Her fermiyonun kendi bozonu olduğunu, bunun da madde ve enerjinin simetrik olduğu anlamına geldiğini söyledi. Ramon, gözlemlenebilir evrenin asimetrik olmasının bir önemi olmadığını, simetrinin hala gözlemlendiği koşullar olduğunu söyledi. Ve eğer sicim teorisine göre fermiyonlar ve bozonlar aynı nesneler tarafından kodlanıyorsa, o zaman bu koşullar altında madde enerjiye dönüştürülebilir veya bunun tersi de geçerlidir. Sicimlerin bu özelliğine süpersimetri adı verildi ve sicim teorisinin kendisi de süpersicim teorisi olarak adlandırıldı.

1974'te John Schwartz ve Joel Sherk, sicimlerin bazı özelliklerinin, yerçekiminin varsayılan taşıyıcısı olan gravitonun özelliklerine oldukça yakın bir şekilde eşleştiğini keşfettiler. O andan itibaren teori ciddi anlamda genelleme iddiasında bulunmaya başladı.

uzay-zamanın boyutları ilk süpersicim teorisinde vardı

"Sicim teorisinin matematiksel yapısı o kadar güzel ki ve o kadar çok şaşırtıcı özelliğe sahip ki, kesinlikle daha derin bir şeye işaret ediyor olmalı."

İlk süper sicim devrimi 1984'te oldu. John Schwartz ve Michael Green sunuldu matematiksel model Bu da Sicim Teorisi ile Standart Model arasındaki birçok çelişkinin çözülebileceğini gösterdi. Yeni denklemler aynı zamanda teoriyi her türlü madde ve enerjiyle ilişkilendirdi. Bilim dünyası Ateş düştü; fizikçiler araştırmalarını bıraktılar ve sicimleri incelemeye başladılar.

1984'ten 1986'ya kadar sicim teorisi üzerine binden fazla makale yazıldı. Yıllar boyunca bir araya getirilen Standart Model ve yerçekimi teorisinin birçok hükmünün doğal olarak sicim fiziğinden kaynaklandığını gösterdiler. Araştırma, bilim adamlarını birleştirici bir teorinin çok yakında olduğuna ikna etti.

"Sicim teorisiyle tanıştığınız an ve geçen yüzyılın fizikteki neredeyse tüm büyük ilerlemelerinin bu kadar basit bir başlangıç ​​noktasından aktığını -ve öyle zarafetle aktığını- fark ettiğiniz an, bu teorinin inanılmaz gücünü açıkça ortaya koyuyor."

Ancak sicim teorisinin sırlarını açığa çıkarmak için hiç acelesi yoktu. Çözülen sorunların yerine yenileri ortaya çıktı. Bilim insanları bir değil beş süper sicim teorisinin olduğunu keşfettiler. İçlerindeki dizeler vardı farklı türler süpersimetri ve hangi teorinin doğru olduğunu bilmenin hiçbir yolu yoktu.

Matematiksel yöntemler kendi sınırları vardı. Fizikçiler alışkındır karmaşık denklemler kesin sonuçlar vermez, ancak sicim teorisi için tam denklemler bile yazmak mümkün değildi. Ve yaklaşık denklemlerin yaklaşık sonuçları cevap vermedi. Teoriyi incelemek için yeni matematiğe ihtiyaç olduğu ortaya çıktı, ancak kimse bunun ne tür bir matematik olacağını bilmiyordu. Bilim adamlarının şevki azaldı.

İkinci süper sicim devrimi 1995 yılında gürledi. Bu çıkmaz, Edward Witten'in Güney Kaliforniya'daki Sicim Teorisi Konferansı'ndaki konuşmasıyla sona erdi. Witten, beş teorinin hepsinin, on değil on bir boyutun bulunduğu, daha genel bir süper sicim teorisinin özel durumları olduğunu gösterdi. Witten, birleştirici teoriyi M-teorisi veya tüm teorilerin anası olarak adlandırdı. İngilizce kelime Anne.

Ama başka bir şey daha önemliydi. Witten'in M-teorisi, süper sicim teorisindeki kütleçekim etkisini o kadar iyi tanımladı ki buna süpersimetrik kütleçekim teorisi adı verildi; süper yerçekimi teorisi. Bu, bilim adamlarına ilham verdi ve bilimsel dergiler sicim fiziği üzerine yeniden yayınlar yayınladı.

uzay-zaman ölçümleri modern teori süper sicimler

“Sicim teorisi, yirmi birinci yüzyıl fiziğinin tesadüfen yirminci yüzyıla düşen bir parçasıdır. Tamamen geliştirilip anlaşılması onlarca yıl, hatta yüzyıllar alabilir."

Bu devrimin yankıları bugün hâlâ duyulabilmektedir. Ancak bilim adamlarının tüm çabalarına rağmen sicim teorisinin cevaplardan çok soruları var. Modern bilim çok boyutlu bir evrenin modellerini oluşturmaya çalışıyor ve boyutları uzayın zarları olarak inceliyor. Bunlara zar denir; üzerlerine açık tellerin gerildiği boşluğu hatırlıyor musunuz? Sicimlerin kendilerinin iki veya üç boyutlu olabileceği varsayılmaktadır. Hatta 12 boyutlu yeni bir şeyden bahsediyorlar temel teori— F-teorileri, tüm teorilerin babası, Baba kelimesinden gelir. Sicim teorisinin tarihi henüz bitmedi.

Sicim teorisi henüz kanıtlanmadı ancak çürütülmedi.

Ana sorun teoriler - doğrudan kanıtların yokluğunda. Evet, bundan başka teoriler çıkıyor, bilim adamları 2 ve 2'yi topluyor ve 4 çıkıyor. Ancak bu, dördün ikiden oluştuğu anlamına gelmiyor. Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'ndaki deneyler henüz süpersimetriyi keşfetmedi; bu da tek bir durumu doğrulayacak yapısal temel Evren ve sicim fiziğinin destekçilerinin eline geçecekti. Ama inkar da yok. Bu nedenle, sicim teorisinin zarif matematiği, evrenin tüm gizemlerine çözümler vaat ederek bilim adamlarının zihinlerini heyecanlandırmaya devam ediyor.

Sicim teorisi hakkında konuşurken, Columbia Üniversitesi'nde profesör olan ve teorinin yorulmak bilmeyen popülerleştiricisi Brian Greene'den bahsetmeden geçemeyiz. Green ders veriyor ve televizyona çıkıyor. 2000 yılında “Zarif Evren” adlı kitabı. Süper sicimler, gizli boyutlar ve son teori arayışı" finalist oldu Pulitzer Ödülü. 2011 yılında Theories dizisinin 83. bölümünde kendisini canlandırdı. Büyük patlama" 2013 yılında Moskova'yı ziyaret etti Politeknik Enstitüsü ve Lenta-ru'ya bir röportaj verdi

Sicim teorisinde uzman olmak istemiyor ama nasıl bir dünyada yaşadığınızı anlamak istiyorsanız bu kısa notu unutmayın:

1. Evren, sicimler gibi titreşen enerji ipliklerinden (kuantum sicimleri) oluşur müzik aletleri. Farklı titreşim frekansları sicimleri farklı parçacıklara dönüştürür.
2. Tellerin uçları serbest olabilir veya birbirlerine kapanarak ilmekler oluşturabilirler. Sicimler sürekli olarak kapanıyor, açılıyor ve diğer sicimlerle enerji alışverişinde bulunuyor.
3. Kuantum sicimleri 11 boyutlu evrende mevcuttur. Fazladan 7 boyut, uzay-zamanın anlaşılması zor küçük biçimlerine katlanmış olduğundan onları göremiyoruz. Buna boyut kompaktlaştırması denir.
4. Eğer evrenimizdeki boyutların nasıl katlandığını tam olarak bilseydik, zamanda ve diğer yıldızlara yolculuk yapabilirdik. Ancak bu henüz mümkün değil; üzerinden geçilecek çok fazla seçenek var. Mümkün olan tüm evrenler için bunlardan yeterli sayıda olacaktır.
5. Sicim teorisi her şeyi bir araya getirebilir fiziksel teoriler ve bize evrenin sırlarını açıklayın - bunun için tüm ön koşullar var. Ancak henüz bir kanıt yok.
6. Diğer keşifler mantıksal olarak sicim teorisinden kaynaklanmaktadır modern bilim. Maalesef bu hiçbir şeyi kanıtlamıyor.
7. Sicim teorisi iki süper sicim devriminden ve uzun yıllar süren unutulmadan sağ kurtuldu. Bazı bilim adamları bunu düşünüyor bilimkurgu Bazıları ise yeni teknolojilerin bunu kanıtlamaya yardımcı olacağına inanıyor.
8. En önemlisi: Arkadaşlarınıza sicim teorisinden bahsetmeyi planlıyorsanız, aralarında fizikçi olmadığından emin olun - zamandan ve sinirlerden tasarruf edeceksiniz. Ve Politeknik'teki Brian Greene'e benzeyeceksin:

Benzer bir soru burada zaten sorulmuştu:

Ama bunu size kendi imza üslubumla anlatmaya çalışacağım ;)

Önümüzde çok uzun bir sohbet var ama umarım bunu ilginç bulursun kardeşim. Genel olarak burada asıl noktanın ne olduğunu dinleyin. Ana fikir Bu teori, adın kendisinde zaten görülebilmektedir: nokta benzeri temel parçacıklar (elektronlar, fotonlar vb. gibi) yerine, bu teori sicimler önermektedir - bir tür mikroskobik titreşen tek boyutlu enerji iplikçikleri, o kadar küçüktür ki hiçbir şey yoktur. modern ekipman tespit edilemezler (özellikle Planck uzunluğunda bulunurlar, ancak konu bu değil). Parçacıkların olduğunu söylememek meydana gelmek tellerden yapılmışlar, ve var sicimleri, sırf donanımımızın kusurlu olması nedeniyle, onları parçacık olarak görüyoruz. Ve eğer ekipmanımız Planck uzunluğuna ulaşabilirse, beklendiği gibi orada ipler bulacağız. Ve tıpkı bir keman telinin farklı notalar üretmek için titreşmesi gibi, bir kuantum teli de farklı notalar üretmek için titreşir çeşitli özellikler parçacıklar (örneğin yükler veya kütleler). Genel olarak ana fikir budur.

Ancak burada şunu belirtmekte fayda var ki, sicim teorisinin çok büyük hedefleri var ve yerçekimi (görelilik teorisi) ile kuantum mekaniğini (yani makro dünya - evren) birleştiren bir "her şeyin teorisi" statüsünden daha azını iddia etmiyor. bize tanıdık gelen büyük nesnelerin dünyası ve mikro dünya - temel parçacıkların dünyası). Yerçekimi, sicim teorisinde kendi başına zarif bir şekilde ortaya çıkıyor ve işte nedeni bu. Başlangıçta, sicim teorisi genellikle yalnızca güçlü kuvvetler teorisi olarak algılanıyordu. nükleer etkileşim(protonların ve nötronların bir atomun çekirdeğinde bir arada tutulmasını sağlayan etkileşim), artık yok, çünkü bazı titreşen sicim türleri gluonların (taşıyıcı parçacıklar) özelliklerine benziyor güçlü etkileşim). Bununla birlikte, gluonlara ek olarak, gluonlarla hiçbir ilgisi olmayan, bir tür etkileşim taşıyan diğer parçacıkları anımsatan başka türde sicim salınımları da vardı. Bu parçacıkların özelliklerini inceleyen bilim adamları, bu titreşimlerin, yerçekimi etkileşimi taşıyan varsayımsal bir parçacığın - bir gravitonun - bir parçacığın özellikleriyle tam olarak örtüştüğünü keşfettiler. Sicim teorisinde yerçekimi bu şekilde ortaya çıktı.

Ama burada yine (ne yapacaksın!) “kuantum dalgalanmaları” denilen bir sorun ortaya çıkıyor. Korkmayın, bu terim sadece görünüşte korkutucu. Dolayısıyla kuantum dalgalanmaları, sanal parçacıkların (sürekli ortaya çıkıp kaybolmaları nedeniyle doğrudan görülemeyen) sürekli doğuşu ve yok edilmesiyle ilişkilidir. Bu anlamda en önemli süreç yok olmadır - bir parçacık ile antiparçacığın çarpışması ve ardından bir başka parçacık ve antiparçacık üreten bir fotonun (ışık parçacığı) oluşması. Temel olarak yerçekimi nedir? Uzay-zamanın düzgün bir şekilde kavisli geometrik dokusudur. Buradaki anahtar kelime sorunsuzdur. Ve içinde kuantum dünyası Bu dalgalanmalar nedeniyle uzay hiç de düzgün ve düzgün değil, orada öyle bir kaos yaşanıyor ki hayal etmesi bile korkutucu. Muhtemelen zaten anladığınız gibi, görelilik teorisinin uzayın pürüzsüz geometrisi kuantum dalgalanmalarıyla tamamen bağdaşmaz. Karışıklık vardı ama fizikçiler sicimlerin etkileşiminin bu dalgalanmaları düzelttiğini söyleyerek bir çözüm buldular. Nasıl diye sordun? Ancak iki kapalı sicim hayal edin (çünkü iki açık ucu olan bir tür küçük iplik olan açık sicimler de vardır; buna göre kapalı sicimler bir tür döngüdür). Bu iki kapalı sicim çarpışma rotasındadır ve bir noktada çarpışarak tek bir sicime dönüşür. daha büyük boyut sicim. Bu sicim bir süre hareket etmeye devam eder ve daha sonra iki küçük sicime bölünür. Şimdi bir sonraki adım. Tüm bu süreci filme alınmış görüntülerde hayal edelim: Bu sürecin belli bir üç boyutlu hacim kazandığını göreceğiz. Bu hacme "dünya yüzeyi" denir. Şimdi sizin ve benim tüm bu sürece şu şekilde baktığımızı hayal edelim: farklı açılar: Ben düz bakıyorum, sen ise hafif bir açıyla bakıyorsun. Sizin bakış açınızdan ve benim bakış açımdan sicimlerin farklı yerlerde çarpışacağını göreceğiz, çünkü sizin için bu sicim "döngüleri" (onlara öyle diyelim) hafif bir açıyla hareket edecek, ama benim için hareket edecekler dümdüz. Ancak bu aynı süreç, aynı iki çarpışan dizi, fark yalnızca iki bakış açısında yatıyor. Bu, dizelerin etkileşiminde belirli bir "bulaşma" olduğu anlamına gelir: farklı gözlemcilerin konumundan, farklı yerlerde etkileşime girerler. Ancak bunlara rağmen farklı noktalar Bir perspektiften bakıldığında süreç yine de birdir ve etkileşim noktası da birdir. Böylece farklı gözlemciler iki nokta parçacığının aynı etkileşim yerini kaydedecektir. Aynen böyle! Ne olduğunu anlıyor musun? Kuantum dalgalanmalarını düzelttik ve böylece yerçekimi ile kuantum mekaniğini birleştirdik! Bakmak!

Tamam, devam edelim. Henüz yorulmadın mı? Peki dinle. Şimdi sicim teorisiyle ilgili kişisel olarak pek hoşlanmadığım bir şeyden bahsedeceğim. Buna da “matematikleştirme” denir. Her nasılsa teorisyenler matematiğe kendilerini fazla kaptırdılar... ama buradaki mesele basit: uzayın kaç boyutunu biliyorsunuz? Doğru, üç: uzunluk, genişlik ve yükseklik (zaman dördüncü boyuttur). Dolayısıyla sicim teorisinin matematiği bu dört boyutla pek anlaşamıyor. Ve beşle de. Ve onla. Ama onbirle iyi anlaşıyor. Ve teorisyenler şu kararı verdiler: Peki, matematik bunu gerektirdiğine göre, on bir boyut olsun. Görüyorsunuz, matematik gerektirir! Gerçek değil matematik! (Ünlem bir yana: Eğer yanılıyorsam, biri beni ikna etsin! Fikrimi değiştirmek istiyorum!) Peki, diğer yedi boyut nereye gitti diye sorulabilir. Teori bu soruyu, bunların Planck uzunluğunda (yani gözlemleyemeyeceğimiz bir ölçekte) "sıkıştırılmış", mikroskobik oluşumlar halinde yuvarlanmış olduklarını söyleyerek yanıtlıyor. Bu oluşumlara (iki önde gelen fizikçinin isminden sonra) “Calabi-Yau manifoldu” adı verilmektedir.

Sicim teorisinin bizi Çoklu Evren'e yani varoluş fikrine götürmesi de ilginçtir. sonsuz sayı paralel evrenler. Buradaki asıl önemli nokta, sicim teorisinde yalnızca sicimlerin değil aynı zamanda zarların da (“zar” kelimesinden gelir) var olmasıdır. Branşlar olabilir farklı boyutlar, dokuza kadar. Bizim 3'lü bir zar üzerinde yaşamamız gerekiyor, ancak bu zarın yakınında başkaları da olabilir ve bunlar periyodik olarak çarpışabilir. Ancak açık sicimler zara her iki uçtan da sıkı bir şekilde bağlı olduğundan onları göremiyoruz. Bu teller uçları ile zar boyunca hareket edebilir ama oradan ayrılamazlar (kancalardan kurtulamazlar). Ve eğer sicim teorisine inanıyorsanız, o zaman hepimiz madde ve hepimiz Planck uzunluğunda sicim gibi görünen parçacıklardan oluşuyoruz. Sonuç olarak, açık sicimler zarı terk edemediğinden, başka bir zarla hiçbir şekilde etkileşime giremeyiz (okuyun: paralel evren) ya da bir şekilde onu görüyorum. Prensipte bu sınırlamayı umursamayan ve bunu yapabilen tek parçacık, kapalı bir sicim olan varsayımsal gravitondur. Ancak henüz hiç kimse bir gravitonu tespit edemedi. Böyle bir Çoklu Evren, "brane Çokluevren" veya "brane dünya senaryosu" olarak adlandırılır.

Bu arada, sicim teorisinde sadece sicimlerin değil, zarların da keşfedilmesi nedeniyle teorisyenler buna "M-teorisi" adını vermeye başladılar, ancak kimse bu "M"nin ne anlama geldiğini gerçekten bilmiyor;)

Aynen böyle. Hikaye bu. Umarım ilginç bulmuşsundur kardeşim. Bir şey belirsiz kalırsa, yorumlarda sorun, ben de açıklayacağım.