სიმების თეორია

 სიმების თეორიის სხვადასხვა ვერსიები პრეტენზიას აცხადებენ თავიანთ უნივერსალურობაზე სამყაროს აგებულების აღქმის საქმეში. ეს უნივერსალური თეორია რამდენიმე განტოლებაზეა დაფუძნებული, რომლებშიც ყველაფერია გაერთიანებული, რაც ყველაფერი რაც კაცობრიობამ იცის ბუნებაში არსებული ურთიერთქმედებებისა და სამყაროს შემადგენელი მატერიის შესახებ. დღევანდელი დღისთვის, სიმების თეორიის სუპერსიმეტრიის კონცეფციასთან გაერთიანება მოხერხდა, შედეგად, სუპერსიმების თეორია გაჩნდა.

 ეს არის მაქსიმუმი იმისა, რითაც თეორეტიკოსებმა ბუნებაში არსებული ოთხი ურთიერთქმედების (სუსტი, ძლიერი, გრავიტაციული და ელ.მაგნიტური) ერთმანეთთან დაეკავშირება შეძლეს. თვითონ სუპერსიმეტრიის თეორია აგებულია კონცეფციაზე, რომელის მიხედვითაც, ნებისმიერი დისტანციური ურთიერთქმედება (ველით) განპირობებულია ნაწილაკებს შორის შესაბამისი ურთიერთქმედების გადამტან (ფოტონები, გრავიტონები, გლიუონები…) ნაწილაკთა ერთმანეთთან გაცვლით. თვალსაჩინოებისთვის, ელემენტარული ნაწილაკები შეგვიძლია განვიხილოთ როგორც სამყაროს შემადგენელი “აგურები”, ხოლო ურთიერთქმედების გადამტანი ნაწილაკები კი როგორც ამ აგურების შემაერთებელი ცემენტი.

 სტანდარტული მოდელის ფარგლებში, აგურების როლში გვევლინებიან კვარკები, ხოლო ურთიერთქმედების გადამტანების მოვალეობას ბოზონები ასრულებენ, რომლებითაც ეს კვარკებია დაკავშირებული. სუპერსიმეტრიის თეორია კიდევ უფრო შორს მიდის და ამტკიცებს, რომ თვითონ კვარკები და ლეპტონებიც (ატომი) არ არის ფუნდამენტური: ისინი, თავის მხრივ, კიდევ უფრო მძიმე და ექპერიმენტალურად ჯერ არ აღმოჩენილი მატერიალური სტრუქტურებისგან შედგება, რომლებიც კიდევ უფრო ძლიერი ზეენერგიული ნაწილაკების “ცემენტით” არის შეკრული, ვიდრე ადრონების (პროტონი, ნეიტრონი) შემადგენლობაში არსებული კვარკები და ბოზონები. ლაბორატორიულ პირობებში სუპერსიმეტრია შემოწმებული არ არის, თუმცა ასეთი მატერიალური სამყაროს კომპონენტებს უკვე შეარქვეს თავიანთი სახელები – სელექტრონი (ელექტრონის სუპერსიმეტრიული მეწყვილე), სკვარკი და ა.შ.

 სამყაროს სურათი, რომელსაც ეს თეორიები წარმოგვიდგენს, შეგვიძლია ასე წარმოვიდგინოთ. 10–35 მ-ის მასშტაბებში, ანუ პროტონის (სამი გაერთიანებული კვარკი) დიამეტრზე მეოცე ხარისხით კიდევ უფრო მცირე მასშტაბებში, მატერიის სტრუქტურა განსხვავებულია ჩვენთვის ჩვეული სტრუქტურისგან, ელემენტარული ნაწილაკების დონეზეც კი. ასეთ მცირე მანძილებზე (და ასეთი ზეძლიერი ურთიერთქმედებით, რომლის წარმოდგენაც კი ძნელია) მატერია გადაქცეულია გაჩერებული ტალღის ველების სერიად, მუსიკალური ინსტრუმენტების სიმებში წარმოქმნილი ტალღებივით (არა ჰაერში გამოსხივებული). გიტარის სიმის მსგავსად, ასეთ სიმში მთავარ ტონთან ერთად ჩნდება უამრავი სხვა ობერტონები და ჰარმონიები. ყოველ ჰარმონიას თავისი ენერგეტიკული მდგომარეობა შეესაბამება. ფარდობითობის თეორიის თანახმად, ენერგია და მასა ექვივალენტურია (ერთი და იგივეა), ანუ რაც უფრო მაღალია სიმის ვიბრაციის სიხშირე, მით მეტია მისი ენერგია და მით მეტია დამზერადი ნაწილაკის მასა.

 გიტარის მაგალითზე სიმის და მისი ტალღის წარმოდგენა ადვილია, სუპერსიმეტრიის თეორიის მიხედვით კი სიმის თვალსაჩინოება საკმაოდ ძნელი. საქმე იმაშია, რომ სუპერსიმების რხევა ხდება სივრცეში, რომელსაც 11 განზომილება გააჩნია. ჩვენ კი ოთხგანზომილებიან სივრცეა ჩვეული, რომელიც სამი სივრცული და ერთი დროითი განზომილებებისგან (მარცხნივ-მარჯვნივ, მაღლა-დაბლა, წინ-უკან, წარსული-მომავალი) შედგება. სუპერსიმების შემთხვევაში ყველაფერი გაცილებით რთულია, როგორც ამ თეორიის მიმდევრები ამბობენ, სიმები “კომპაქტიფიცირებენ” და არ ჩანან დაბალი ენერგიების დროს.

 თუ სიმების თეორია სიმართლეა, ელემენტარული ნაწილაკები რთული, მრავალგანზომილებიანი უთხელესი სიმების წნულებისგან უნდა შედგებოდეს.

 არც თუ ისე დიდი ხნის წინ, სიმების თეორია კიდევ უფრო განვითარდა და მრავალგანზომილებიანი ბრანების თეორიად იქცა – ეს იგივე სიმებია, ოღონდ ბრტყელი.

 სულ ეს არის, რაც მოკლედ შეიძლება ითქვას სიმების თეორიაზე. სამწუხაროდ, არც ეს თეორიაა უმწიკვლო. უპირველეს ყოვლისა მას არ გააჩნია მკაცრი მათემატიკური სახე. იმ მიზეზით, რომ არ არსებობს მათემატიკური აპარატი თეორიის შემადგენელის შესაბამისობაში მოსაყვანად. უკვე 20 წლი გავიდა, რაც ამ თეორიამ დღის შუქი იხილა,  წინააღმდეგობების გარეშე მისი სხვადასხვა ასპექტებისა და ვერსიების შეთანხმება ვერავინ მოახერხა. კიდევ უფრო სამწუხაროა ის, რომ სიმების თეორიის მესვეურებმა ვერანაირი ცდა ვერ წარმოადგინეს, რომლითაც თეორიის სისწორის შემოწმება იქნებოდა შესაძლებელი. ალბათ, ვერც წარმოადგენენ, მთელი მათი ნამუშევარი ფანტაზიისა და აზროვნების სავარჯიშო საშუალებადვე დარჩება, სამყაროზე თანამედროვე წარმოდგენების ფარგლებს გარეთ.

Leave a Reply

თქვენი ელფოსტის მისამართი გამოქვეყნებული არ იყო. აუცილებელი ველები მონიშნულია *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.