شاید کیهان ابعاد بیشتری داشته باشد

0
شاید کیهان ابعاد بیشتری داشته باشد

محققان نظریۀ ریسمان را شکلی از “نظریه­ همه­ چیز” می‌دانند که امید است روزی بتواند “تمام چیزها” در کیهان ما را توضیح دهد. از مؤلفه‌های مهم و چشم‌گیر نظریۀ ریسمان ابعاد اضافی آن است، زیرا این نظریه برای شرح موضوعاتش به این ابعاد بیشتر نیاز دارد.

تمام نیروها، تمام ذرات، تمام ثابت­‌ها، تمام چیزهایی که تحت تاثیر یک نظریه قرار دارند و ما آنها را می­‌بینیم، حاصلی از ریسمان­‌های کوچک مرتعش هستند. نظریه­‌پردازان از دهۀ ۱۹۶۰ بر روی این ایده کار می­‌کنند و یکی از نتایج بدست آمده این است که اگر این نظریه درست باشد، ابعاد بیشتری باید در جهان ۴ بُعدی ما وجود داشته باشد. چندان هم که به نظر می‌­آید نظریه­ عجیب نیست.

 

 
 

 

فاجعه­ ابعادی

در نظریه­ ریسمان، طناب­‌های کوچک ریسمان مرتعش (در این نظریه، این ریسمان­‌ها اجزای بنیادین واقعیت دنیای ما هستند) به شکل ذراتی مختلف (الکترون، کوارک، نوترینو و…) و همچنین حامل‌­های نیرو در طبیعت (فوتون، گلوئون، گراویتون) نمود پیدا می‌کنند. این ریسمان­‌ها با ارتعاشاتی که دارند به اشکال نامبرده تبدیل می­‌شوند. هر ریسمان به قدری کوچک است که در نظر ما مثل ذره­‌ای نقطه­ شکل دیده می­‌شود اما هر ریسمان می­‌تواند با حالتی مختلف ارتعاش پیدا کند؛ مثل یک گیتار که می‌­توان نت‌­های مختلفی از آن بیرون کشید.

تصور بر این است هر ذره، حالت ارتعاشی مخصوص به خود را داشته باشد. برای مثال تمام ریسمان­‌هایی که به شکلی خاص ارتعاش دارند، ذره‌­ای خاص مثل الکترون هستند و تمام ریسمان­‌هایی که به شکل خاص دیگری ارتعاش دارند، فوتون هستند. وقتی ما شاهد برخورد ذرات هستیم، در دیدگاه نظریۀ ریسمان در واقع دو ریسمان در حال ادغام یا جداشدن هستند.

اما برای اینکه درست از آب در بیاید، باید بیش از ۴ بُعد در کیهان وجود داشته باشد. به این خاطر که فضا-زمان کنونی به این ریسمان­‌ها “فضای” کافی برای ارتعاش مناسب به آنها نمی‌­دهند تا به شکلی که می­‌خواهند نمود پیدا کنند. آنها بسیار محدود هستند. به بیانی دیگر، این ریسمان­‌ها ورای ابعاد تکان می­‌خورند.

نسخه­‌های کنونی نظریه ریسمان، به ۱۰ بعد نیاز دارند. ما حتی فرضیه‌­ای به نام M داریم که نیاز به ۱۱ بعد دارد اما وقتی به کیهان نگاه می­‌کنیم، همان سه بعد مکانی همیشگی و بعد زمان را مشاهده می­‌کنیم. ما مطمئنیم اگر ابعاد جهان هستی بیش از عدد ۴ بود، تا الان باید متوجه آن می­شدیم.

 

 
 

 

جمع و جور

خوشبختانه، نظریه­‌پردازان ریسمان اشاره به رویداد تاریخی خاصی برای این مفهوم به نظر تندرویانه دارند. در سال ۱۹۱۹، کمی پس از انتشار نظریه نسبیت عام اینشتین، ریاضیدان و فیزیکدانی به نام تئودور کالوزا سر خود را با معادلات آن گرم کرده بود و وقتی بُعد پنجم را به معادله اضافه کرد، به نکته‌­ای عجیب برخورد: هیچ اتفاقی نیافتاد! معادله­‌های نسبیت اهمیتی به تعداد بُعد موجود نمی­‌دهند. در واقع ابعاد را به این دلیل استفاده می­‌کنیم که نظریه، منطبق با جهان ما باشد.

اما کالوزا نکته­‌ای ویژه به بعد پنجم اضافه کرد که آن را به دور خود در چیزی با نام “شرایط استوانه” پیچیده شود. این مسئله باعث شکل­‌گیری چیز جدیدی شد: کالوزا معادله‌­های چهار بُعدی نسبیت عام را بیرون کشید و معادله‌­ای جدید بر جای ماند که شمایلی مانند الکترومغناطیس را نشان می­ داد.

به نظر می ­آمد اضافه­ کردن ابعاد شاید بتواند فیزیک را یکپارچه کند. حال که فکرش را می­‌کنیم، در واقع پی نخود سیاه دویدن بود. با این حال، چند دهه بعد اسکار کلاین سعی داشت ایدۀ کالوزا را از دید مکانیک کوانتوم بررسی کند. او متوجه شد اگر این ابعاد بیشتر وجود داشت و به گونه‌­ای منشأ وجود الکترومغناطیس بود، باید مچاله می­‌شد و به دور خود می­ پیچید (مثل نظریه کالوزا) اما بسیار کوچکتر و در حدود ۳۵-۱۰ متر.

 

 
 

 

خمینه­‌های متعدد نظریه­ ریسمان

اگر یک بُعد (یا ابعاد) اضافی اینقدر کوچک بوده باشد ما نمی­‌توانستیم متوجه آن بشویم. این مقدار آنقدر کوچک است که امیدی نمی­ رود بتوانیم با آزمایش­‌های انرژی­مند خود آن را تشخیص بدهیم. اگر این ابعاد به دور خودشان پیچیده­ شده­‌اند، پس هر زمانی که شما در ابعاد چهارگانه حرکت می­‌کنید در واقع میلیارد­ها بار آن ابعاد کوچک را پیموده‌­اید. ریسمان‌های نظریه­ ریسمان در این ابعاد حضور دارند.

با بررسی­‌های ریاضیاتی بیشتر کشف شد ۶ بُعد فضایی-مکانی دیگری که در نظریه ریسمان مورد نیاز هستند باید بر اساس یک سری پیکربندی خاصی با نام خمینه یا منیفلدهای کالابی-یائو پیچیده شوند؛ اما نظریه­ ریسمان هیچ تک خمینه­ خاصی را تایید نکرده است. ما ۱۰۲۰۰۰۰۰ خمینه داریم.

به نظر می­ آید وقتی شما ۶ بعد را می‌­خواهید به دور خودشان بپیچانید و همۀ راه‌­های ممکن برای این کار را در اختیارشان قرار دهید، این عدد سر به فلک می­ کشد. راه­‌های بسیاری وجود دارد که این ابعاد اضافی را به دور خودشان پیچید. هر پیکربندی ممکنی بر روی ارتعاش ریسمان­‌های درون آنها تاثیر می­‌گذارد. از آنجایی که چگونگی ارتعاش ریسمان­‌ها رفتار آنها در جهانی بیرونی را مشخص می‌­کند، هر خمینه به شکل‌­گیری جهانی با قوانین فیزیک منحصر به خود، منتهی می­‌شود.

اشتراک گذاری:
  • مطالب مرتبط

    

    ارسال مطلب به ایمیل دوستاتون:


    277 بازدید

    0 نظر

    درج: 21 خرداد 1399

    توسط: mahini
    وضعیت: آفلاین
    گروه کاربری: پشتیبانی سایت

    ارسال دیدگاه (0 مورد)

    نام:*
    ایمیل:*
    سوال: نام پایتخت ایران؟
    پاسخ:*
    در حال حاضر نظری در این مطلب ارسال نشده است.

    دسته بندی مطالب

    آخرین نظرات ارسالی

    سلام امید وارم حالتون خوب باشه من اگه امروز این کتاب رو بخرم چ
    چرا موجود نیست
    سلام و خسته نباشید ، آیا این کتاب هایه جمع بندی برایه نهایی
    سپاس گزارم. لطفا پاسخ تشریحی هم بگذارید
    با سلام و خسته نباشید لطفا کنکوریوم انسانی را موجود

    نظرسنجی

    از نظر شما کنکور 99 نسبت به کنکور سال گذشته چگونه بود؟

    آمار سایت

    کل مطالب: 16400
    کل نظرات: 25300
    کل اعضا: 41542
    جدیدترین عضو: u-91603
    با ما در ارتباط باشید ، منتظر نظرات شما هستیم.
    
    عضویت در خبرنامه ایمیلی :
    برای عضویت در خبرنامه پیامکی، عدد 1 را به 20008484 پیامک کنید.
    رضایت مندی مشتری
    جشنواره وب و موبایل ایران
    جشنواره وب و موبایل ایران
    جشنواره کتاب مجازی
    برند محبوب مصرف کنندگان
    Copyright © 2010 - 2020 Mehromah.ir