چهارشنبه ۱۳ مهر ۱۴۰۱
کد مقاله: ۱۴۰۱۰۴۰۰۷۹

آنچه که هر فردی باید درباره نظریه ریسمان بداند

نظریه ریسمان به زبان ساده,نظریه ریسمان و جهان تورمی,دو گانگی در نظریه ریسماننظریه ریسمان چیست
تا به حال به این فکر کرده اید که فراتر از سیبی که در دست دارید چیست؟ این ماده از چه چیزی ساخته شده؟ در انتهای همه این موارد کشف شده چه چیزی قرار دارد؟ بعد از طرح کردن وجود کوارک ها در عمق الکترون، پروتون و نوترون نظریه ریسمان نیز مطرح شد.

پیش زمینه برای درک بهتر نظریه ریسمان:

بنابر آنچه بینگ بنگ عنوان کرده است؛ ۴ نیروی بنیادی در طبیعت یافت می شود که شامل؛ گرانش، الکترومغناطیس، نیروهای هسته‌ای قوی و نیروی هسته‌ای ضعیف است. زمانی که این چهار نیرو کشف شدند تلاش زیادی صورت گرفت تا همه آنها را در یک نظریه واحد وارد کنند، در نهایت سه نیروی هسته‌‌ای قوی، ضعیف و الکترومغناطیس در مکانیک کوانتوم گنجانده شدند اما گرانش نتوانست به این سه نیرو اضافه شود به عبارتی مکانیک کوانتوم و نسبیت را نمی‌توان در یک بسترِ واحد قرار داد، اما هدفی که انیشتین داشت یکی کردن تمام این چهار نیرو بود. انیشتین سال های زیادی را در مقابل فیزیک مکانیک مقاومت کرد و برخی معتقد بودند که این نظریه را قبول نداشته است.

دانشمندانی نظیر تئودور کالوزا برای یگانه سازی نیروها تلاش کردند که بیشتر نظریه های آنها مبتنی بر ابعاد بودند. با تصور کردن این ابعاد سوالاتی مطرح شد:

- ابعاد احتمالی کجا قرار دارند و چگونه می توان آنها را توصیف کرد؟

- می توان با واحد کردن نیروها کل کیهان را وصف کرد؟

سوالاتی که در بالا به آن اشاره شد از جمله مهمترین ها بودند که برای هر دانشمندی که به دنبال راه حلی جهت حل کردن مسئله واحد کردن نیروها بودند مطرح می شد. اسکارکلاین دانشمند سوئدی نخستین کسی بود که به سوال اول پاسخ داد. وی عنوان کرد: ابعاد اضافی قابل مشاهده نیستند و ابعاد اضافی، حلقه شده و بسیار کوچک هستند.

برای درک بهتر این موضوع شخصی را بالای ساختمان تصور کنید که یک خودروی پارک شده در بالای خیابان را به شکل یک نقطه تک بعدی می بیند ولی هر کسی که در آن خیابان قدم می زند می تواند طول، عرض و ارتفاع آن را ببیند.

آزمایش نظریه ریسمان,نظریه ریسمان چیست,عکس از نظریه ریسمانبینگ بنگ و نظریه ریسمان 

نظریه ریسمان:

همانطور که اشاره شد تلاش های بسیاری در زمینه یکی کردن چهار نیروی بنیادی صورت گرفت به همین دلیل دانشمندان بسیاری علاوه بر تلاشی که در زمینه یکی کردن نیروها داشتند، ایده و نظریات جدید و جالبی را در طول شش دهه گذشته ارائه کردند. یکی از نویدبخش ترین نظریه هایی که دانشمندان ارائه کردند؛ «نظریه ریسمان» بود. این نظریه توانست به یک چالش بزرگ در فیزیک تبدیل شود و دو ستون فیزیکِ قرن بیستم یعنی نظریه نسبیت اینشتین و مکانیک کوانتومی را با همدیگر ادغام کند، در نهایت نظریه ریسمان یک چهارچوب جامعی بود که توانایی تبیین کل واقعیت فیزیکی را دارد.

سیبی که در دسترس دارید را مد نظر قرار دهید، این سیب از مواد مختلفی ساخته شده که اگر به صورت عمقی به آن نگاه کنیم و تا جایی که امکان دارد بزرگنمایی کنیم به مولکول های خواهیم رسید، البته این پایان ماجرا نخواهد بود در صورتی که بزرگنمایی را بیشتر کنید در نهایت اتم ها را می بینیم، اما این هم پایان ماجرا نیست زیرا در مرحله بعدی به الکترون‌ها و نوترون‌ها می‌رسید.

هسته نیز خودش از پروتون و نوترون ساخته شده است. اگر فکر می کنید به انتهای ماجرا رسیده اید سخت در اشتباهید زیرا اگر یکی از این ذرات را بردارید و بزرگنمایی کنید به ذرات کوچک تری می رسید که به آنها کوارک‌ می گویند. در همین نقطه به نظریه ریسمان می رسید؛ به این شکل که می گویند چیزی هم داخل این ذرات بسیار کوچک وجود دارد، برخلاف نظریه های دیگر که می گویند داخل کوارک ها دیگر هیچ چیزی وجود ندراد، نظریه ریسمان عنوان می کند، یک رشته کوچک شبیه به ریسمان وجود دارد که از انرژی سخته شده است.

این ریسمان شبیه به سیم های ویولن است، زمانی که سیم یا ریسمان برمی دارید شروع به ارتعاش می کند و یک ارتغاش مانند یک نوت موسیقی کوچک تولید می شود، اما ریسمان های ریز در این نظریه نت موسیقی تولید نمی کنند اما زمانی که به ارتعاش در می آیند توانایی تولید ذرات را دارند و هر ارتعاش مساوی ذرات مختلف است.

بنابراین کوارک ها ریسمانی هستند که الگوی خاصی از ارتعاش تولید می کنند. در این میان الکترون نیز یک ریسمان است و الگویی متفاوت از ارتعاش را دارا می باشد، زمانی که تمامی این ذرات کنار همدیگر قرار بگیرند شیء مورد نظر را می سازد مثلا سیبی که در دست دارید چیزی جز اجتماعی از چند ارتعاش ریسمانی نیست. باید اشاره کرد نظریه ریسمان هنوز به اثبات نرسیده اما اگر درست باشد. نتیجه ای که می توان گرفت این است که جهان هستی یک سمفونیِ کیهانی از ریسمان ها است که درحال رقص و ارتعاش هستند.

آزمایش نظریه ریسمان,نظریه ریسمان چیست,عکس از نظریه ریسماننظریه ریسمان؛ سمفونی جهانی

عناصر اصلی نظریه ریسمان:

ابعاد بیشتر:

نظریه ریسمان در حال حاضر یک ایده ساده است و هیچ مدرک مستقیمی برای اثبات آن وجود ندارد، بر اساس اینکه این نظریه توصیف درستی از طبیعت ارائه نمی دهد؛ اما این شرط را مطرح می کند که می تواند ابعاد بیشتر جهان را توصیف کنیم. در حال حاضر ما در جهانی سه بعدی زندگی می کنیم اما نظریه ریسمان از شش بعد خبر می دهد، به اضافۀ چهار بعد رایج صحبت می‌کند.

نظریه ریسمان چیست,عکس از نظریه ریسمان,نظریه ریسماننظریه ریسمان؛ ابعاد بیشتر

ابر تقارن:

در جهانی هستی دو دستۀ اصلی از ذرات بنیادی وجود دارد، طبق نظریه ریسمان رابطه ای میان این دو ذره وجود دارد که به آنها ابرتقارن گفته می شود و بر اساس این نوع از تقارن ، بوزون باید در ازای هر فرمیون و بالعکس وجود داشته باشد. این اصل در بیرون از نظریه ریسمان کشف شد. با این حال ادغام این نظریه با نظریه ریسمان برخی عبارات در معادلات کنار گذاشته شوند و منطقی به نظر آیند.

اگر این اصل نباشد معادلات نظریه ریسمان به ناهمخوانیِ فیزیکی منتهی می شوند، مثل سطح انرژی خیالی و مقادیر بی‌نهایت. به عبارتی می توان گفت نظریه ی جدیدی که در اثر ترکیب با ابرتقارن ایجاد شد به نام نظریه ابرریسمان نظریه ی بهتری ایجاد کرد.

فیزیکدان‌ ها بر این امید هستند که آزمایشات صورت گرفته با استفاده از شتاب‌دهنده ذرات و مشاهدات آنها در اختر شناسی در نهایت بتواند از وجود چند ذره ابرمتقارن پرده برداری کند و از چارچوب نظریِ نظریه ریسمان پشتیبانی کند.

عکس از نظریه ریسمان,نظریه ریسمان,تاریخچه نظریه ریسماننظریه ریسمان؛ ابرتقارن

اتحاد نیروها:

آنچه در فیزیک مدرن آمده است تحت عنوان دو قانون کاملا متفاوت می باشد که شامل؛ نسبیت عام و مکانیک کوانتومی هستند. آنچه نظریه عام مطالعه می کند اجرام بزرگ در مقیاس؛ سیاره‌ها، کهکشان‌ها و کیهان است اما مکانیک کوانتوم در مورد اجسام کوچک طبیعت می پردازد به طوری که کوچکترین سطح مورد مطالعه این بخش به سطح انرژی اتم‌ها و ذرات ریزاتمی برمی گردد. چگونگی تاثیر گرانش بر ذرات کوچک مسئله ای است که هنوز به خوبی درک نشده است. نظریه‌های گرانش کوانتومی در واقع نظریه‌هایی هستند که به دنبال توصیف گرانش بر اساس اصول مکانیک کوانتومی اند و یکی از امیددهنده ترین آنها را می توان نظریه ریسمان دانست.

ریسمان‌های باز و بسته:

ریسمان هایی که در نظریه ریسمان مدنظر هستند دو نوع می باشند: ریسمان‌های باز و ریسمان‌های بسته. در مورد ریسمان های باز باید گفت به دلیل باز بودن دوسر آنها می توانند به یکدیگر ملحق شوند و یک حلقه بسته تشکیل دهند، یا اینکه چند ریسمان از انتها به همدیگر وصل شوند و یک ریسکان جدید شکل دهند، نام این گونه ریسمان ها نوع یک است که می توانند وارد ۵ نوع برهمکنش اصلی شوند. این برهمکنش ها بستگی به قابلیت های ریسمان دارند که آیا می توانند در انتها به هم ملحق شوند یا از یکدیگر جدا شوند. طبق باوری که دانشمدان دارند ریسمان‌های بسته ویژگی‌های خاصی دارند و توانایی توصیف گرانش را در مکانیک کوانتومی دارند.

دو گانگی در نظریه ریسمان,نظریه ریسمان چیست,انواع نظریه ریسمانریسمان های باز و بسته؛ نظریه ریسمان

نظریه M :

دانشمندان با گذشت زمان به نسخه متفاوت از نظریه اَبَرریسمان دست یافتند: نسخه‌های نوع ۱، نوع IIA، نوع IIB و دو نسخۀ نظریه ریسمان هتروتیک. اما «ادوارد ویتن» یک فیزیکدان نظری آمریکایی در سال ۱۹۹۵، همۀ این نظریه‌ها را در یک نظریه ۱۱ بُعدی به موسوم به نظریه M ترکیب کرد. این نظریه شاید چارچوبی باشد برای ارائه نظریه متحدی که همۀ نیروهای اساسی در طبیعت را متحد سازد.

گردآوری: بخش علمی سرپوش

  • 9
  • 2
۵۰%
همه چیز درباره
نظر شما چیست؟
انتشار یافته: ۰
در انتظار بررسی:۰
غیر قابل انتشار: ۰
جدیدترین
قدیمی ترین
مشاهده کامنت های بیشتر
امین تارخ,بیوگرافی امین تارخ,عکس امین تارخ بیوگرافی امین تارخ و علت درگذشت او (+ تصاویر)

تاریخ تولد: ۱۳۳۲/۵/۲۰

محل تولد: تهران

تاریخ درگذشت: ۱۴۰۱/۰۶/۲۸

تحصیلات: مدرس رشته بازیگری 

همسر: منصوره شادمنش

زمینه فعالیت: سینما، تئاتر و تلویزیون

ادامه
پوریای ولی,زندگینامه پوریای ولی,بیوگرافی پوریای ولی زندگینامه پوریای ولی اسطوره جوانمردی و از نامدارترین پهلوانان ایران

تاریخ تولد: ۶۵۳ هجری قمری

محل تولد: گرگانج خوارزم

محل زندگی: خوارزم

شهرت: پوریای ولی

درگذشت: ۷۲۲ هجری قمری

آرامگاه: خوی

ادامه
امو بند,بیوگرافی امو بند,عکس های امو بند بیوگرافی و تصاویر اعضای امو بند + دانستنی های جالب درباره این گروه

حرفه: نوازندگی و خوانندگی

تاریخ شروع فعالیت: سال ۱۳۹۱ تا کنون

سبک موسیقی: پاپ

نخستین آلبوم: ۲۴ اردیبهشت ۱۳۹۶ به نام آرام

نخستین کنسرت: ۳۰ شهریور ۱۳۹۶ در هتل نارنجستان شهر نور

ادامه
تهماسب اول,شاه تهماسب اول,زندگینامه شاه تهماسب اول زندگینامه شاه تهماسب اول، دومین پادشاه صفوی

تاریخ تولد: ۳ اسفند ۸۹۲

محل تولد: شه آباد، اصفهان

سلطنت: ۹۳۰ تا ۹۸۴

جانشین: اسماعیل دوم

درگذشت: ۲۴ اردیبهشت ۹۵۵ خورشیدی

آرامگاه: مشهد، حرم امام رضا

ادامه
حضرت شعیب,زندگی نامه حضرت شعیب,خصوصیات حضرت شعیب زندگینامه حضرت شعیب در قران و روایات

سن: ۲۴۲

محل زندگی: مدین، ایکه

نام قوم: قوم مدین، قوم ایکه

آرامگاه: مکه؛ یمن؛ فلسطین؛‌ تستر

تکرار نام در قرآن: ۱۱

ادامه
مایکل دل,بیوگرافی مایکل دل,زندگینامه مایکل دل زندگینامه مایکل دل بنیانگذار شرکت رایانه ای دل

تاریخ تولد: ۲۳ فوریه ۱۹۶۵

محل تولد: هیوستون، تگزاس، ایالات متحده آمریکا

ملیت: آمریکایی

تحصیلات: مدرک دانشگاهی ندارد

حرفه: مؤسس، رئیس و مدیر عامل شرکت دل

ادامه
ابن رشد,زندگینامه ابن رشد,ابن رشد کیست زندگینامه ابن رشد همه‌چیزدان و فیلسوف نامدار

تاریخ تولد: سال ۵۲۰ قمری

محل تولد: قرطبه اندلس

شهرت: حفید

تالیفات: تفسیر مابعدالطبیعة؛ تلخیص الکون و الفساد؛ تلخیص کتاب الشعر؛ تلخیص کتاب العبارة و...

وفات: ۹ صفر ۵۹۵

ادامه
لادن مستوفی,بیوگرافی لادن مستوفی,عکس های لادن مستوفی بیوگرافی و عکس های لادن مستوفی و همسرش

تاریخ تولد: ۲۰ اسفند ۱۳۵۱

محل تولد: تن کابن، ایران

حرفه: بازیگر سینما، تلویزیون و تئاتر

شروع فعالیت: سال ۱۳۷۳

همسر: شهرام اسدی

ادامه
عارف غلامی,بیوگرافی عارف غلامی,عکس عارف غلامی بیوگرافی عارف غلامی فوتبالیست (+عکس)

تاریخ تولد: ۳۰ فروردین ۱۳۷۶

محل تولد: گرگان

حرفه: فوتبالیست

پست: مدافع میانی

تیم کنونی: استقلال تهران

قد: ۱۸۳ سانتی متر

ادامه
ویژه سرپوش