Nag-vibrate ang dalawang gilid ng coin sa parehong string

Hindi kailanman nagawa ni Albert Einstein na lumikha ng isang pinag-isang teorya na nagpapaliwanag sa buong mundo sa isang magkakaugnay na istraktura. Sa paglipas ng isang siglo, pinagsama ng mga mananaliksik ang tatlo sa apat na kilalang pisikal na pwersa sa tinatawag nilang Standard Model. Gayunpaman, may nananatiling pang-apat na puwersa, gravity, na hindi masyadong akma sa misteryong ito.

O baka naman?

Salamat sa mga pagtuklas at konklusyon ng mga physicist na nauugnay sa sikat na American Princeton University, mayroon na ngayong anino ng pagkakataong ipagkasundo ang mga teorya ni Einstein sa mundo ng elementarya na mga particle, na pinamumunuan ng quantum mechanics.

Bagama't hindi pa ito "teorya ng lahat", ang gawaing isinagawa mahigit dalawampung taon na ang nakararaan at dinadagdagan pa ay nagpapakita ng mga kamangha-manghang mga pattern ng matematika. Ang teorya ng grabidad ni Einstein sa iba pang mga lugar ng pisika - pangunahin sa mga subatomic phenomena.

Nagsimula ang lahat sa mga footprint na natagpuan noong 90s Igor Klebanov, propesor ng pisika sa Princeton. Bagama't sa katunayan ay dapat tayong lumalim pa, noong dekada 70, nang pag-aralan ng mga siyentipiko ang pinakamaliit na mga subatomic na particle na tinatawag na mga quark.

Napag-alaman ng mga physicist na kakaiba na kahit gaano karaming enerhiya ang nabangga ng mga proton, hindi makakatakas ang mga quark—palagi silang nananatili sa loob ng mga proton.

Isa sa mga nagtrabaho sa isyung ito ay Alexander Polyakovpropesor din ng pisika sa Princeton. Ito ay lumabas na ang mga quark ay "nakadikit" nang magkasama ng mga bagong pinangalanang mga particle purihin mo ako. Sa ilang sandali, naisip ng mga mananaliksik na ang mga gluon ay maaaring bumuo ng "mga string" na nagbubuklod sa mga quark. Nakita ni Polyakov ang isang koneksyon sa pagitan ng teorya ng butil at stru theoryngunit hindi nagawang patunayan ito ng anumang ebidensya.

Sa mga huling taon, nagsimulang imungkahi ng mga teorista na ang mga elementarya na particle ay talagang maliliit na piraso ng vibrating string. Naging matagumpay ang teoryang ito. Ang visual na paliwanag nito ay maaaring ang mga sumusunod: tulad ng isang vibrating string sa isang violin na bumubuo ng iba't ibang mga tunog, ang string vibrations sa physics ay tumutukoy sa masa at pag-uugali ng isang particle.

Noong 1996, si Klebanov, kasama ang isang mag-aaral (at kalaunan ay isang mag-aaral ng doktor) Stephen Gubser at Postdoctoral Fellow Amanda Pete, gumamit ng teorya ng string upang kalkulahin ang mga gluon, at pagkatapos ay inihambing ang mga resulta sa teorya ng string para sa.

Nagulat ang mga miyembro ng koponan na ang parehong mga diskarte ay gumawa ng halos magkatulad na mga resulta. Pagkalipas ng isang taon, pinag-aralan ni Klebanov ang mga rate ng pagsipsip ng mga black hole at nalaman na sa pagkakataong ito ay eksaktong tumugma sila. Makalipas ang isang taon, ang sikat na physicist Juan Maldasena natagpuan ang isang sulat sa pagitan ng isang espesyal na anyo ng gravity at isang teorya na naglalarawan ng mga particle. Sa mga sumunod na taon, pinaghirapan ito ng ibang mga siyentipiko at nakabuo ng mga mathematical equation.

Nang walang pagpunta sa mga subtleties ng mga mathematical formula, ang lahat ay dumating sa katotohanan na gravitational at subatomic interaction ng mga particle ay parang dalawang gilid ng iisang barya. Sa isang banda, ito ay isang pinahabang bersyon ng gravity na kinuha mula sa pangkalahatang teorya ng relativity ni Einstein noong 1915. Sa kabilang banda, ito ay isang teorya na halos naglalarawan sa pag-uugali ng mga subatomic na particle at ang kanilang mga pakikipag-ugnayan.

Ang gawain ni Klebanov ay ipinagpatuloy ni Gubser, na kalaunan ay naging propesor ng pisika sa ... Princeton University, siyempre, ngunit, sa kasamaang-palad, namatay siya ilang buwan na ang nakalilipas. Siya ang nagtalo sa mga nakaraang taon na ang engrandeng pag-iisa ng apat na pakikipag-ugnayan sa gravity, kabilang ang paggamit ng teorya ng string, ay maaaring magdala ng pisika sa isang bagong antas.

Gayunpaman, ang mga dependency sa matematika ay dapat na kahit papaano ay kumpirmahin sa eksperimento, at ito ay mas masahol pa. Sa ngayon ay walang eksperimento na gawin ito.

Tingnan din ang: