To sider av mynten vibrerer på samme streng
Albert Einstein klarte aldri å skape en enhetlig teori som forklarte hele verden i én sammenhengende struktur. I løpet av et århundre kombinerte forskere tre av de fire kjente fysiske kreftene til det de kalte Standardmodellen. Imidlertid gjenstår det en fjerde kraft, tyngdekraften, som ikke helt passer inn i dette mysteriet.
Eller kanskje det er det?
Takket være oppdagelsene og konklusjonene til fysikere knyttet til det berømte amerikanske Princeton University, er det nå en skygge av en sjanse til å forene Einsteins teorier med verden av elementærpartikler, som styres av kvantemekanikk.
Selv om det ennå ikke er en "teori om alt", avslører arbeid utført for mer enn tjue år siden og fortsatt blir supplert fantastiske matematiske mønstre. Einsteins teori om gravitasjon med andre områder av fysikken - først og fremst med subatomære fenomener.
Det hele startet med fotspor funnet på 90-tallet Igor Klebanov, professor i fysikk ved Princeton. Selv om vi faktisk burde gå enda dypere, på 70-tallet, da forskere studerte de minste subatomære partiklene kalt kvarker.
Fysikere fant det merkelig at uansett hvor mye energi protonene kolliderte med, kunne ikke kvarkene unnslippe – de forble alltid fanget inne i protonene.
En av dem som jobbet med denne saken var Alexander Polyakovogså professor i fysikk ved Princeton. Det viste seg at kvarkene er "limt" sammen av de da nye navngitte partiklene ros meg. En stund trodde forskerne at gluoner kunne danne «strenger» som binder kvarker sammen. Polyakov så en sammenheng mellom partikkelteori og stru teorimen klarte ikke å underbygge dette med noen bevis.
I senere år begynte teoretikere å foreslå at elementærpartikler faktisk var små biter av vibrerende strenger. Denne teorien har vært vellykket. Den visuelle forklaringen kan være som følger: akkurat som en vibrerende streng i en fiolin genererer forskjellige lyder, bestemmer strengvibrasjoner i fysikk massen og oppførselen til en partikkel.
I 1996, Klebanov, sammen med en student (og senere en doktorgradsstudent) Stephen Gubser og postdoktor Amanda Peet, brukte strengteori for å beregne gluoner, og sammenlignet deretter resultatene med strengteori for.
Teammedlemmene ble overrasket over at begge tilnærmingene ga svært like resultater. Et år senere studerte Klebanov absorpsjonshastighetene til sorte hull og fant ut at denne gangen samsvarte de nøyaktig. Et år senere, den berømte fysikeren Juan Maldasena fant samsvar mellom en spesiell form for gravitasjon og en teori som beskriver partikler. I de påfølgende årene jobbet andre forskere med det og utviklet matematiske ligninger.
Uten å gå inn på subtilitetene til disse matematiske formlene, kom det hele til det faktum at gravitasjons- og subatomær interaksjon av partikler er som to sider av samme sak. På den ene siden er det en utvidet versjon av tyngdekraften hentet fra Einsteins generelle relativitetsteori fra 1915. På den annen side er det en teori som grovt beskriver oppførselen til subatomære partikler og deres interaksjoner.
Klebanovs arbeid ble videreført av Gubser, som senere ble professor i fysikk ved ... Princeton University, selvfølgelig, men dessverre døde han for noen måneder siden. Det var han som hevdet gjennom årene at den store foreningen av de fire interaksjonene med tyngdekraften, inkludert bruken av strengteori, kunne ta fysikken til et nytt nivå.
Imidlertid må matematiske avhengigheter på en eller annen måte bekreftes eksperimentelt, og dette er mye verre. Så langt er det ikke noe eksperiment for å gjøre dette.
Se også:
