Εξηγούμε τι είναι η θεωρία χορδών στη φυσική, την κύρια υπόθεσή της και τις παραλλαγές της. Επιπλέον, η διαμάχη για τους περιορισμούς του.
Τι είναι η θεωρία χορδών;
Η Θεωρία Χορδών είναι μια προσπάθεια επίλυσης ενός από τα μεγάλα αινίγματα της σύγχρονης θεωρητικής φυσικής και δημιουργίας μιας ενοποιητικής θεωρίας των διαφορετικών πεδίων της, δηλαδή μιας «θεωρίας για τα πάντα».
Αυτή η επιστημονική υπόθεση και το θεμελιώδες μοντέλο υποστηρίζει ότι τα υλικά σωματίδια που γνωρίζουμε, όπως π.χσυστατικά στοιχεία του ατόμου είναι στην πραγματικότητα καταστάσεις δόνησης μιας «χορδής» ή «νήματος».
Η Θεωρία Χορδών προτείνει ότι ο χωροχρόνος έχει πολύ περισσότερες διαστάσεις από αυτές που μπορούμε να αντιληφθούμε (έντεκα, για την ακρίβεια). Επομένως, οι θεμελιώδεις «χορδές» μπορούν να δονούνται με πολλούς τρόπους σε όλες αυτές τις διαστάσεις.
Σε κάθε τρόπο δόνησης αντιστοιχεί ένα θεμελιώδες σωματίδιο: αηλεκτρόνιο, ένα φωτόνιο, α κουάρκ, ή οποιοδήποτε άλλο σωματίδιο του τυπικού μοντέλου. Είναι μια θεωρία που προσπαθεί να ξεφύγει από την ιδέα του σημείου-σωματιδίου.
Αν και αυτή η θεωρία προέκυψε ως τρόπος απάντησης στις αντιφάσεις και τα άλυτα διλήμματα τωνφυσικός Σήμερα, υπάρχουν πέντε θεωρίες υπερχορδών. Κάθε ένα συνδέεται με έναν τρόπο εφαρμογής του μοντέλου χορδών με τη θεωρία της υπερσυμμετρίας, η οποία υποθέτει ότι για κάθε στοιχειώδες σωματίδιο, υπάρχει ένας υπερσυμμετρικός σύντροφος.
Μερικές από αυτές τις παραλλαγές θεωρίες είναι:
- Θεωρία χορδών τύπου Ι. Αποτελείται από χορδές και D-branes ανοιχτές και κλειστές, που δονούνται σε δεκαδιάστατο χωροχρόνο.
- Τύπος IIA θεωρία χορδών. Αποτελείται από μοναδικά κλειστές χορδές και D-branes, μαζί με γκραβιτίνες.
- Θεωρία χορδών τύπου IIB. Διαφέρει από τον Τύπο ΙΙΑ στο ότι είναι μη χειρόμορφο (διατηρώντας την ισοτιμία).
- Ετερωτική θεωρία χορδών SO. Ονομάζεται επίσης Heterotic-O, με βάση την ομάδα συμμετρίας O.
- Ε8xE8 ετεροτική θεωρία χορδών. Ονομάζεται επίσης Heterotic-E, με βάση την εξαιρετική ομάδα Lie E8.
Διαμάχη για τη θεωρία χορδών
Παρά το γεγονός ότι η θεωρία χορδών θα μπορούσε να εξηγήσει με καινοτόμο τρόπο μερικά από τα πιο δύσκολα φυσικά φαινόμενα του φύσηΈχει επίσης αξιοσημείωτους περιορισμούς. Για παράδειγμα, το δικό σας μαθηματικά ισχύει μόνο σε α χώρος–καιρός 11 διαστάσεις.
Από την άλλη πλευρά, οι προβλέψεις που έγιναν μετά από αυτό το μοντέλο δεν ήταν αρκετά συγκεκριμένες ώστε να συγκριθούν με ένα πειραματικό μοντέλο. Για πολλούς, είναι μια τόσο φιλόδοξη και περιεκτική θεωρία που δεν μπορεί να αποδειχθεί επιστημονικά ή να διαψευσθεί, γι' αυτό και έχει συχνά κατηγορηθεί ότι ψευδοεπιστήμη.