ทฤษฎีสตริง

เราอธิบายว่าทฤษฎีสตริงคืออะไรในฟิสิกส์ สมมติฐานหลักและตัวแปรต่างๆ นอกจากนี้การโต้เถียงเรื่องข้อจำกัด

ทฤษฎีสตริงพยายามที่จะเป็น "ทฤษฎีสำหรับทุกสิ่ง"

ทฤษฎีสตริงคืออะไร?

ทฤษฎีสตริงเป็นความพยายามที่จะไขปริศนาที่ยิ่งใหญ่อย่างหนึ่งของฟิสิกส์ทฤษฎีร่วมสมัย และสร้างทฤษฎีที่รวมเป็นหนึ่งในสาขาต่างๆ ของมัน นั่นคือ "ทฤษฎีสำหรับทุกสิ่ง"

สมมติฐานทางวิทยาศาสตร์และแบบจำลองพื้นฐานนี้ถือได้ว่าอนุภาควัสดุที่เรารู้จัก เช่นองค์ประกอบของอะตอม อันที่จริงมันเป็นสถานะการสั่นของ "สตริง" หรือ "ฟิลาเมนต์"

ทฤษฎีสตริงเสนอว่ากาลอวกาศมีมิติมากกว่าที่เรารับรู้ได้ (สิบเอ็ด ถ้าจะให้ตรงที่สุด) ดังนั้น "สตริง" พื้นฐานจึงสามารถสั่นสะเทือนได้หลายวิธีในทุกมิติเหล่านี้

ในแต่ละโหมดการสั่นจะสอดคล้องกับอนุภาคพื้นฐาน: aอิเล็กตรอน, โฟตอน, a ควาร์กหรืออนุภาคอื่นๆ ของรุ่นมาตรฐาน เป็นทฤษฎีที่พยายามหลีกหนีจากแนวคิดเรื่องอนุภาคจุด

แม้ว่าทฤษฎีนี้จะเกิดขึ้นเพื่อตอบสนองต่อความขัดแย้งและภาวะที่กลืนไม่เข้าคายไม่ออกของทางกายภาพ ร่วมสมัย ปัจจุบันมีห้าทฤษฎี superstring แต่ละส่วนเชื่อมโยงกับวิธีการใช้แบบจำลองสตริงกับทฤษฎีสมมาตรยิ่งยวด ซึ่งถือว่าสำหรับอนุภาคมูลฐานแต่ละอนุภาค มีสหายที่สมมาตรยิ่งยวดอยู่

ทฤษฎีตัวแปรเหล่านี้บางส่วน ได้แก่

  • ทฤษฎีสตริง Type I ประกอบด้วยสตริงและ D-branes ทั้งแบบเปิดและแบบปิดที่สั่นสะเทือนในอวกาศสิบมิติ
  • ทฤษฎีสตริงประเภท IIA ประกอบด้วยสตริงปิดที่ไม่ซ้ำกันและ D-branes พร้อมด้วย Gravitines
  • ทฤษฎีสตริงประเภท IIB มันแตกต่างจาก Type IIA ตรงที่มันไม่ใช่ chiral (รักษาความเท่าเทียมกัน)
  • ทฤษฎีสตริงเฮเทอโรติก SO เรียกอีกอย่างว่า Heterotic-O ตามกลุ่มสมมาตร O
  • ทฤษฎีสตริงต่างชนิด E8xE8 เรียกอีกอย่างว่า Heterotic-E ตามกลุ่ม Lie พิเศษ E8

การโต้เถียงทฤษฎีสตริง

แม้ว่าทฤษฎีสตริงจะสามารถอธิบายปรากฏการณ์ทางกายภาพที่ท้าทายที่สุดของ ธรรมชาตินอกจากนี้ยังมีข้อจำกัดที่โดดเด่น ตัวอย่างเช่น ของคุณ คณิตศาสตร์ ใช้ได้เฉพาะใน a ช่องว่างสภาพอากาศ 11 มิติ

ในทางกลับกัน การคาดคะเนที่ทำหลังจากแบบจำลองนี้ยังไม่เป็นรูปธรรมเพียงพอที่จะเปรียบเทียบกับแบบจำลองทดลอง สำหรับหลายๆ คน ทฤษฎีนี้เป็นทฤษฎีที่ทะเยอทะยานและครอบคลุมจนไม่สามารถพิสูจน์หรือหักล้างในทางวิทยาศาสตร์ได้ ด้วยเหตุนี้จึงมักถูกกล่าวหาว่า วิทยาศาสตร์เทียม.

!-- GDPR -->