เราอธิบายว่าทฤษฎีสตริงคืออะไรในฟิสิกส์ สมมติฐานหลักและตัวแปรต่างๆ นอกจากนี้การโต้เถียงเรื่องข้อจำกัด
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 ช่องว่าง–สภาพอากาศ 11 มิติ
ในทางกลับกัน การคาดคะเนที่ทำหลังจากแบบจำลองนี้ยังไม่เป็นรูปธรรมเพียงพอที่จะเปรียบเทียบกับแบบจำลองทดลอง สำหรับหลายๆ คน ทฤษฎีนี้เป็นทฤษฎีที่ทะเยอทะยานและครอบคลุมจนไม่สามารถพิสูจน์หรือหักล้างในทางวิทยาศาสตร์ได้ ด้วยเหตุนี้จึงมักถูกกล่าวหาว่า วิทยาศาสตร์เทียม.