TUN3D

Εξηγώντας τη βαρύτητα χωρίς τη θεωρία των χορδών

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter

Για δεκαετίες οι φυσικοί πίστευαν ότι η θεωρία των χορδών ήταν ο χαμένος συνδετικός κρίκος ανάμεσα στην γενική θεωρία της σχετικότητας που περιγράφει τους νόμους της φύσης στη μεγάλη κλίμακα και της κβαντικής μηχανικής που περιγράφει τους νόμους της φύσης στην πολύ μικρή κλίμακα. Παρόλα αυτά μια διεθνής συνεργασία ηγούμενη από φυσικούς του πανεπιστημίου του Ραντμπουντ παρείχε συναρπαστικά στοιχεία ότι η θεωρία των χορδών δεν είναι η μόνη θεωρία που θα μπορούσε να κάνει αυτή την ενοποίηση. Απέδειξαν ότι είναι πιθανό να κατασκευαστεί μια θεωρία κβαντικής βαρύτητας που να πληροί όλους τους θεμελιώδεις νόμους της φυσικής, χωρίς τη χρήση των χορδών. Περιέγραψαν τα ευρήματά τους στο Physical Review Letters.

Όταν παρατηρούμε τη δράση της βαρύτητας στο σύμπαν όπως την κίνηση των πλανητών ή το φως που περνά δίπλα από μια μαύρη τρύπα, όλα δείχνουν να ακολουθούν τους νόμους της γενικής θεωρίας του Αϊνστάιν. Από την άλλη η κβαντική μηχανική είναι μια θεωρία που περιγράφει τους νόμους της φύσης στην κλίμακα των ατόμων και των υποατομικών σωματιδίων. Παρότι οι δύο αυτές θεωρίες μας έχουν βοηθήσει να εξηγήσουμε θεμελιώδη φαινόμενα που έχουν παρατηρηθεί, έρχονται σε αντίθεση. Μέχρι σήμερα οι επιστήμονες έχουν συναντήσει δυσκολίες στο να συμφιλιώσουν τις δύο θεωρίες και να εξηγήσουν την βαρύτητα και στη μεγάλη και στην μικρή κλίμακα.

Το 1970 οι φυσικοί πρότειναν μια νέα θεωρία για να αντιμετωπίσουν το πρόβλημα επεκτείνοντας τους νόμους της γενικής θεωρίας της σχετικότητας. Σύμφωνα με αυτή την θεωρία που ονομάζεται «θεωρία των χορδών» τα πάντα γύρω μας αποτελούνται από χορδές και όχι από σωματίδια, δηλαδή από μονοδιάστατα αντικείμενα που πάλλονται. Από τότε που παρουσιάστηκε έγινε η πιο διαδεδομένη θεωρητική δομή που θα μπορούσε να ολοκληρώσει την θεωρία του Αϊνστάιν σε μια θεωρία κβαντικής βαρύτητας.

Παρόλα αυτά μια νέα εργασία από θεωρητικούς φυσικούς του πανεπιστημίου του Ράντμπουντ δείχνει ότι αυτός δεν είναι ο μόνος τρόπος να ενοποιηθούν οι δύο θεωρίες. «Δείχνουμε ότι είναι ακόμα πιθανό να εξηγηθεί η βαρύτητα χρησιμοποιώντας την κβαντική φυσική χωρίς να χρησιμοποιούμε τους κανόνες τις θεωρίας ων χορδών» είπε ο θεωρητικός φυσικός Frank Saueressig. «Παρουσιάζουμε ότι η ιδέα ότι ο κόσμος αποτελείται από σημειακά σωματίδια μπορεί να ευσταθεί με την κβαντική βαρύτητα χωρίς να περιλαμβάνονται οι χορδές. Αυτού του είδους η σωματιδιακή φυσική έχει αποδειχθεί πειραματικά στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) στο CERN.»

«Για τους επιστήμονες αυτή η εναλλακτική θεωρία φαίνεται πιο ελκυστική στη χρήση της επειδή η θεωρία των χορδών δεν μπορούσε να εφαρμοστεί πειραματικά. Σύμφωνα με την ιδέα μας χρησιμοποιούμε τα σωματίδια που μπορούν να ελεγχθούν πειραματικά. Κανείς ποτέ δεν έχει παρατηρήσει χορδές σε πειράματα ενώ τα σωματίδια είναι κάτι που οι επιστήμονες βλέπουν σε πειράματα του LHC. Αυτό μας βοηθά να γεφυρώσουμε τα κενά ανάμεσα στις θεωρητικές προβλέψεις και τα αποτελέσματα των πειραμάτων πιο εύκολα.»

Αφότου έχουν αποδείξει ότι η καινούρια ιδέα είναι ικανή να λύνει μακροχρόνια προβλήματα στη σωματιδιακή φυσική, το επόμενο βήμα είναι η εξερεύνηση των επιπτώσεων της θεωρίας στο επίπεδο των μαύρων τρυπών. « Οι κανόνες αυτοί θα πρέπει να ισχύουν για όλα τα είδη των ερωτημάτων όπως το τι συμβαίνει όταν συγκρούουμε σωματίδια σε πολύ υψηλές ενέργειες ή το τι συμβαίνει όταν σωματίδια πέφτουν μέσα σε μια μαύρη τρύπα. Θα ήταν συναρπαστικό να βρούμε μια σύνδεση ανάμεσα σε αυτά τα τόσο ασύνδετα ερωτήματα που θα μας έλυνε το παζλ που εμφανίζεται και στις δύο πλευρές.»

Πηγή

Αν σου άρεσε ακολούθησε μας για περισσότερα

R3AD MOR3

0 0 vote
Article Rating
Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x