برای چندین دهه ، اکثر فیزیکدانان توافق کرده اند که نظریه رشته ها حلقه مفقوده بین نظریه نسبیت عام انیشتین که قوانین طبیعت را در بزرگترین مقیاس توصیف می کند و مکانیک کوانتوم که آنها را در کمترین مقیاس توصیف می کند است. یک همکاری بین المللی به ریاست فیزیکدانان رادبود، شواهد قانع کننده ای را ارائه داده است که نشان می دهد نظریه ریسمان تنها نظریه ای نیست که می تواند این پیوند را تشکیل دهد. آنها نشان دادند که می توان نظریه گرانش کوانتومی را که مطابق با تمام قوانین اساسی فیزیک است را بدون رشته ها ساخت.
در ادامه با نبض دیجیتال همراه شوید.
این یافته ها در هفته گذشته در Physical Review Letters شرح داده شده است.
وقتی ما در جهان در حال اثر گرفتن از گرانش هستیم ، مانند حرکت سیارات یا عبور نور از یک سیاهچاله ، به نظر می رسد همه چیز از قوانینی پیروی می کند که انیشتین در نظریه نسبیت عام خود نوشته است. از طرف دیگر ، مکانیک کوانتوم نظریه ای است که خصوصیات فیزیکی طبیعت را در کوچکترین مقیاس اتم ها و ذرات زیر اتمی توصیف می کند. اگرچه این دو نظریه به ما اجازه داده اند که هر پدیده اساسی فیزیکی مشاهده شده را توضیح دهیم ، اما آنها نیز با یکدیگر در تضاد هستند. امروزه ، فیزیكدانان برای تطبیق دو نظریه برای توضیح گرانش در بزرگترین و كوچكترین مقیاس ، مشكلات شدیدی دارند.
هیچ رشته ای متصل نیست
در دهه 1970 ، فیزیکدانان مجموعه جدیدی از اصول فیزیک را برای حل این مشکل ارائه دادند و قوانین پیشنهادی نظریه عمومی نسبیت را گسترش دادند. طبق “نظریه ریسمان” ، همه چیز در اطراف ما نه توسط ذرات نقطه ای ، بلکه توسط رشته ها تشکیل می شوند، اجسام یک بعدی ای که ارتعاش می کنند. نظریه ریسمان گسترده ترین چارچوب نظری بود که تصور شد نظریه نسبیت عام اینشتین را با نظریه گرانش کوانتوم کامل کند.
با این حال ، یک نمایش جدید توسط فیزیکدانان نظری در دانشگاه رادبود نشان می دهد که تئوری ریسمان تنها راه انجام این کار نیست. فرانک سائوریسیگ ، فیزیکدان نظری می گوید: ما نشان می دهیم که هنوز هم می توان گرانش را با استفاده از مکانیک کوانتوم بدون استفاده از قوانین نظریه ریسمان توضیح داد. ما نشان می دهیم که این ایده که همه چیز از ذرات نقطه ای تشکیل شده است ، می تواند با جاذبه کوانتوم ، بدون درج رشته ها متناسب باشد. این چارچوب فیزیک ذرات نیز به صورت تجربی تأیید می شود.
شواهد در آزمایشات
برای دانشمندان ، استفاده از این نظریه جایگزین جذاب است زیرا اتصال تئوری رشته به آزمایش بسیار دشوار است. ایده ما از اصول فیزیکی استفاده می شود که قبلاً به صورت آزمایشی آزمایش شده است. به عبارت دیگر: هیچ کس در آزمایش ها، رشته ها را مشاهده نکرده است ، اما ذرات به طور قطع در آزمایش های LHC قابل مشاهده است. این به ما اجازه می دهد تا به راحتی شکاف بین پیش بینی های نظری و آزمایشات را برطرف کنیم.
فقط یک مجموعه از قوانین وجود دارد
کنسرسیوم پس از اثبات اینکه ایده های آنها قادر به حل مشکلات دیرینه در فیزیک ذرات است ، آنها در حال بررسی پیامدهای ناشی از قوانین جدیدشان در سطح سیاهچاله ها هستند. آنها معتقند که فقط یک مجموعه از قوانین طبیعت وجود دارد و این مجموعه باید بتواند در مورد انواع سوالات اعمال شود. سوالاتی نظیر اینکه چه اتفاقی می افتد وقتی ذرات را با انرژی فوق العاده زیاد با هم برخورد می دهیم یا چه اتفاقی می افتد که ذرات در یک سیاهچاله قرار می گیرند.
بیشتر بخوانید:
- راز نهفته ماده تاریک چیست؟ / آیا ماده پنهان جهان کشف شده است؟
- کشف ذرات بسیار کوچک پلاستیک در نمونه ریه، طحال، کبد و کلیه انسان
- آزمایش فروپاشی تابع موج با گرانش به بن بست خورد
منبع: phys
