Posted by სამხრეთ კალიფორნიის უნივერსიტეტის (USC) ორმა მეცნიერმა, ველის სიმურ თეორიასა და კვანტურ მექანიკას შორის კავშირის იდეა წამოაყენა, რითაც ველის სიმური თეორიის, ან მისი უფრო გაფართოებული ვარიანტის – M-თეორიის, ფიზიკის საფუძვლად გამოყენება იქნება შესაძლებელი (Physics Letters).
”ამით, კვანტური მექანიკის გამოცანათა ამოხსნა მოხერხდება” – ამბობს იცხაკ ბარსი, კვლევის წამყვანი ავტორი.
კვანტური მექანიკის, ველის სიმური თეორიის შესამოწმებლად გამოყენების ნაცვლად, მეცნიერებმა უკუმიმართულებით იმუშავეს – ”ჩვენი არგუმენტი უკიდურესად გამარტივებული მათემატიკური სტრუქტურის სახით შეიძლება იქნეს წარმოდგენილი. ძირითადი ინგრედიენტია იმის დაშვება, რომ მთელი მატერია სიმებისგან შედგება, ერთად-ერთი შესაძლო კავშირი/გაყოფის ურთიერთქმედებით, რომლის აღწერა სიმების თეორიით არის შესაძლებელი” – ამბობს ბარსი.
სიმების თეორიის ისტორიიდან
ფიზიკოსები დიდი ხანია ცდილობენ კვანტური მექანიკა და ფარდობითობის ზოგადი თეორია გააერთიანონ და გაარკვიონ, რატომ მუშაობს ეს თეორიები ცალ-ცალკე იდელაურად, ხოლო ერთად – ვერანაირად. კვანტური გრავიტაციის წინააღმდეგობათა ამოხსნას, პირველად, წინა საუკუნის 70-ან წლებში წარმოდგენილი სიმების თეორიით ცდილობდნენ, რომლის მიხედვითაც, მატერიის ფუნდამენტური ერთეული არა წერტილია, არამედ სიმი, ხოლო ურთიერთქმედების ერთად-ერთი ფორმა ამ სიმების შეერთება-გაყოფა (სიმების თეორია).
40 წლის მერეც, ფიზიკოსები სიმების თეორიის კანონების გამოყვანას ცდილობენ, რაც საკმაოდ საინტერესო პირობებს მოითხოვს სამუშაოს დასაწყებად (დამატებითი განზომილებები (მეცნიერები პარალელურ სამყაროებს ეძებენ), რომელთაც შეუძლია ახსნას, რატომ აქვთ კვარკებსა და ლეპტონებს მუხტი (ატომი), ფერი და ”არომატი” (არომატული კვარკები), რომელიც ერთმანეთისგან ასხვავებს მათ)).
წესების ისეთი ნაკრები, რომელიც სამყაროში დამზერადი ფიზიკური ურთიერთქმედებების ახსნას შეძლებს, ახლაც არ გაგვაჩნია (მოკლედ ფუნდამენტური ურთიერთქმედებების შესახებ).
დიდ მასშტაბებზე, მეცნიერები ნიუტონის კლასიკურ მექანიკას იყენებენ – როგორ აკავებს გრავიატაცია მთვარეს ორბიტაზე და რატომ აჩქარებს რეაქტიული ძრავის ძალა თვითმფრინავს. ნიუტენის მექანიკა ინტუიციურია და შეუიარაღებელი თვალითაც დამზერადი.
წარმოუდგენლად მცირე მასშტაბებზე, ატომზე 100 მილიონჯერ მცირე, სუბატომური ნაწილაკებისა და ძალების აღსაწერად, მეცნიერები, ველის რელატივისტურ კვანტურ თეორიას იყენებენ.
განუსაზღვრელობის ჩარჩოებში
კვანტური მექანიკა საღ აზრს ეწინააღმდეგება (რეალობის კვანტური ილუზორულობა), აძლევს რა უფლებას ნაწილაკებს ერთდროულად ორ ადგილზე იყვნენ, რაც არაერთჯრ დამტკიცდა, ატომური მასშტაბებიდან კვარკებამდე. მეცნიერებას მან, შეუფასებელი პირობები შესთავაზა, რომლის ჩარჩოებშიც, უმცირეს დიტანციებზე მატერიისა და ენერგიის ურთიერთქმედების გაგებაა შესაძლებელი. მიუხედავად ამისა, მასში ძალიან დიდი გამოცანაც არის: ამოუხსნელი, კვანტური კომუტაციის ფუნდამენტური წესები, რომლებიც სამყაროს ნებისმიერ წერტილში მდებარეობისა და იმპულსის განუსაზღვრელობას გვთავაზობენ (მოკლედ კვანტური მექანიკის შესახებ; კვანტური ტუნელირების ეფექტი).
”კომუტაციის წესებს მეტი ფუნდამენტური თვალსაზრისით ახსნა არ გააჩნია, თუმცა უმცირეს მანძილებზე, მძლავრი ამაჩქარებლების გამოყენებით, ხშირად გამოვლენილა. აშკარაა, რომ ეს წესები მართებულია, ოღონდ კიდევ უფრო ღრმად დამალული მოვლენებით ახსნას მოითხოვს” – ამბობს ბარსი.
სირთულე იმაშია, რომ არ გვაქვს ექსპერიმენტული მონაცემები ამ მოვლენათა შესახებ – ასეთ მასშტაბებზე ცდების ჩატარება კაცობრიობის ტექნოლოგიური განვითარების ჩარჩოებს სცილდება.