Pande mbili za sarafu hutetemeka kwenye kamba moja

Albert Einstein hakuwahi kufanikiwa kuunda nadharia ya umoja ambayo ilielezea ulimwengu wote katika muundo mmoja madhubuti. Kwa muda wa karne moja, watafiti walichanganya nguvu tatu kati ya nne zinazojulikana kuwa kile walichokiita Kielelezo Kawaida. Hata hivyo, bado kuna nguvu ya nne, mvuto, ambayo haifai kabisa katika siri hii.

Au labda ni?

Shukrani kwa uvumbuzi na hitimisho la wanafizikia wanaohusishwa na Chuo Kikuu maarufu cha Princeton cha Marekani, sasa kuna kivuli cha nafasi ya kupatanisha nadharia za Einstein na ulimwengu wa chembe za msingi, ambazo zinatawaliwa na mechanics ya quantum.

Ingawa bado sio "nadharia ya kila kitu", kazi iliyofanywa zaidi ya miaka ishirini iliyopita na bado inaongezewa inaonyesha mifumo ya ajabu ya hisabati. Nadharia ya Einstein ya mvuto na maeneo mengine ya fizikia - haswa na matukio ya subatomic.

Yote ilianza na nyayo zilizopatikana katika miaka ya 90 Igor Klebanov, profesa wa fizikia katika Princeton. Ingawa kwa kweli tunapaswa kwenda ndani zaidi, katika miaka ya 70, wakati wanasayansi walisoma chembe ndogo zaidi za atomiki zinazoitwa. quarks.

Wanafizikia waliona kuwa isiyo ya kawaida kwamba haijalishi ni nguvu ngapi protoni ziligongana nazo, quarks hazingeweza kutoroka - mara kwa mara zilibaki zimenaswa ndani ya protoni.

Mmoja wa wale waliofanyia kazi suala hili alikuwa Alexander Polyakovpia profesa wa fizikia huko Princeton. Ilibadilika kuwa quark "zimeunganishwa" pamoja na chembe mpya zilizoitwa wakati huo nisifu. Kwa muda, watafiti walidhani kwamba gluons inaweza kuunda "kamba" ambazo huunganisha quarks pamoja. Polyakov aliona uhusiano kati ya nadharia ya chembe na nadharia ya strulakini haikuweza kuthibitisha hili kwa ushahidi wowote.

Katika miaka ya baadaye, wananadharia walianza kupendekeza kwamba chembe za kimsingi zilikuwa vipande vidogo vya nyuzi zinazotetemeka. Nadharia hii imefanikiwa. Maelezo yake ya kuona yanaweza kuwa kama ifuatavyo: kama vile kamba inayotetemeka kwenye violin inavyotoa sauti mbalimbali, mitetemo ya nyuzi katika fizikia huamua uzito na tabia ya chembe.

Mnamo 1996, Klebanov, pamoja na mwanafunzi (na baadaye mwanafunzi wa udaktari) Stephen Gubser na Wenzake wa Uzamivu Amanda Peet, ilitumia nadharia ya kamba kukokotoa gluons, na kisha kulinganisha matokeo na nadharia ya kamba kwa.

Washiriki wa timu walishangaa kuwa mbinu zote mbili zilitoa matokeo sawa. Mwaka mmoja baadaye, Klebanov alisoma viwango vya kunyonya kwa shimo nyeusi na akagundua kuwa wakati huu zililingana kabisa. Mwaka mmoja baadaye, mwanafizikia maarufu Juan Maldasena ilipata mawasiliano kati ya aina maalum ya mvuto na nadharia inayoelezea chembe. Katika miaka iliyofuata, wanasayansi wengine waliifanyia kazi na kuendeleza milinganyo ya hisabati.

Bila kuingia katika ujanja wa fomula hizi za hisabati, yote yalikuja kwa ukweli kwamba mwingiliano wa mvuto na utotomu wa chembe ni kama pande mbili za sarafu moja. Kwa upande mmoja, ni toleo lililopanuliwa la nguvu ya uvutano iliyochukuliwa kutoka kwa nadharia ya jumla ya uhusiano wa Einstein ya 1915. Kwa upande mwingine, ni nadharia inayoelezea takriban tabia ya chembe ndogo ndogo na mwingiliano wao.

Kazi ya Klebanov iliendelea na Gubser, ambaye baadaye akawa profesa wa fizikia katika ... Chuo Kikuu cha Princeton, bila shaka, lakini, kwa bahati mbaya, alikufa miezi michache iliyopita. Ni yeye ambaye alibishana kwa miaka mingi kwamba muunganisho mkubwa wa mwingiliano wa nne na mvuto, pamoja na utumiaji wa nadharia ya kamba, unaweza kuchukua fizikia kwa kiwango kipya.

Walakini, utegemezi wa hisabati lazima uthibitishwe kwa majaribio, na hii ni mbaya zaidi. Hadi sasa hakuna majaribio ya kufanya hivyo.