Două fețe ale monedei vibrează pe același șir
Albert Einstein nu a reușit niciodată să creeze o teorie unificată care să explice întreaga lume într-o singură structură coerentă. Pe parcursul unui secol, cercetătorii au combinat trei dintre cele patru forțe fizice cunoscute în ceea ce au numit Modelul Standard. Cu toate acestea, rămâne o a patra forță, gravitația, care nu se încadrează tocmai în acest mister.
Sau poate este?
Datorită descoperirilor și concluziilor fizicienilor asociați cu celebra Universitatea americană Princeton, există acum umbra unei șanse de a reconcilia teoriile lui Einstein cu lumea particulelor elementare, care este guvernată de mecanica cuantică.
Deși nu este încă o „teorie a tuturor”, lucrările efectuate cu mai bine de douăzeci de ani în urmă și încă completate dezvăluie modele matematice uimitoare. Teoria gravitației a lui Einstein cu alte domenii ale fizicii – în primul rând cu fenomene subatomice.
Totul a început cu urmele de pași găsite în anii 90 Igor Klebanov, profesor de fizică la Princeton. Deși de fapt ar trebui să mergem și mai adânc, în anii 70, când oamenii de știință au studiat cele mai mici particule subatomice numite quarcuri.
Fizicienilor li s-a părut ciudat că, indiferent de câtă energie s-au ciocnit protonii, quarcurile nu au putut scăpa - au rămas invariabil prinși în interiorul protonilor.
Unul dintre cei care au lucrat la această problemă a fost Alexandru Poliakovde asemenea, profesor de fizică la Princeton. S-a dovedit că quarkurile sunt „lipite” împreună de noile particule numite atunci laudă-mă. Pentru o vreme, cercetătorii au crezut că gluonii ar putea forma „șiruri” care leagă quarcii. Polyakov a văzut o legătură între teoria particulelor și teoria strudar nu a putut să susțină acest lucru cu nicio dovadă.
În anii următori, teoreticienii au început să sugereze că particulele elementare erau de fapt bucăți mici de corzi vibrante. Această teorie a avut succes. Explicația sa vizuală poate fi următoarea: așa cum o coardă care vibra într-o vioară generează diverse sunete, vibrațiile coardelor în fizică determină masa și comportamentul unei particule.
În 1996, Klebanov, împreună cu un student (și mai târziu doctorand) Stephen Gubser și bursier postdoctoral Amanda Pete, a folosit teoria corzilor pentru a calcula gluoni și apoi a comparat rezultatele cu teoria corzilor pentru.
Membrii echipei au fost surprinși de faptul că ambele abordări au produs rezultate foarte asemănătoare. Un an mai târziu, Klebanov a studiat ratele de absorbție ale găurilor negre și a descoperit că de data aceasta se potriveau exact. Un an mai târziu, celebrul fizician Juan Maldasena a găsit o corespondență între o formă specială de gravitație și o teorie care descrie particulele. În anii următori, alți oameni de știință au lucrat la el și au dezvoltat ecuații matematice.
Fără a intra în subtilitățile acestor formule matematice, totul s-a rezumat la faptul că Interacțiunea gravitațională și subatomică a particulelor este ca două fețe ale aceleiași monede. Pe de o parte, este o versiune extinsă a gravitației preluată din teoria generală a relativității a lui Einstein din 1915. Pe de altă parte, este o teorie care descrie aproximativ comportamentul particulelor subatomice și interacțiunile lor.
Munca lui Klebanov a fost continuată de Gubser, care mai târziu a devenit profesor de fizică la... Universitatea Princeton, desigur, dar, din păcate, a murit în urmă cu câteva luni. El a fost cel care a susținut de-a lungul anilor că marea unificare a celor patru interacțiuni cu gravitația, inclusiv utilizarea teoriei corzilor, ar putea duce fizica la un nou nivel.
Cu toate acestea, dependențele matematice trebuie confirmate cumva experimental, iar acest lucru este mult mai rău. Până acum nu există niciun experiment care să facă asta.
A se vedea, de asemenea:
