Живееме во чудесно сложена Вселена. Времето поминува и сè уште луѓето се прашуваат – зошто сме овде? Од каде сме дојдени? Како настанала Вселената? Теоријата на струни е најнов обид да се даде одговор на поставените прашања.
Обичната материја е изградена од атоми, кои се состојат од 3 основни компоненти – електрони, кои кружат околу јадрото создадени од неутрони и протони. Електронот е неделива честичка (припаѓа на фамилијата честички – лептони), но, неутроните и протоните се создадени од помали честички – кваркови. Кварковите, колку што се знае, се неделиви.
Моменталното знаење за субатомската композиција на Вселената е собрано во Стандардниот модел на физиката за честичките. Тој ги опишува и основните градежни блокови од кои е составена Вселената и силите кои делуваат при нивната интеракција. Постојат 12 основни градежни блокови: шест се кваркови, кои имаат интересни имиња (горе, доле, шарм, чудно, дно и врв (пр. протонот е составен од два горе кваркови и еден доле кварк)). Останатите 6 се лептони – електрон, и нивните потешки роднини: муон и тауон, и уште 3 неутрини.
Постојат 4 основни сили во Вселената: гравитација, електромагнетизам, јака и слаба нуклеарна сила. Секоја произведува основни честички, кои се однесуваат и како носители на сила. Најпознат пример е фотонот, честичка на светлината, која е медијатор на електромагнетната сила. Гравитон е честичка која се поврзува со гравитацијата. Силна нуклеарна сила имаат честичките со име глуони, а слаба нуклеарна сила се пренесува преку 3 честички: W +, W – и Z.
Однесувањето на сите тие честички и сили е опишано со голема точност во Стандардниот модел, со исклучок на гравитацијата. Поради технички причини, гравитацијата е многу тешко микроскопски да се опише (бидејќи силата на гравитацијата јасно се гледа при движење на планети и ѕвезди). Многу години ова беше еден од најважните проблеми во теоретската физика – формулирање на квантна теорија на гравитацијата.
Последните децении, теоријата на струни се покажа како најизгледен кандидат за микроскопска теорија на гравитацијата, која има комплетен, изедначен и доследен опис на основните стуктури на Вселената. Поради ова, таа се нарекува и „теорија на сѐ“.
Основната идеја на теоријата на струни е: сите тие различни „основни“ честици во Стандардниот модел се само различни манифестации на еден основен објект – струните. Суперситните струни со должина од околу 10-35 м. (пр. протонот е 100 милијарди милијарди пати поголем од тие струни). Како е тоа можно? Обично го замислуваме, на пр. електронот како точка без внатрешна структура. Точката не може да прави ништо друго, освен да се движи. Но, ако теоријата на струни е точна, под екстремно силен микроскоп ќе сфатиме дека електронот, всушност, не е точка, туку мал дел од струна. Струната може да прави уште нешто, освен да се движи – може да осцилира на различни начини.
Кога струната осцилира на одреден начин од далечина од која истата не се распознава, гледаме електрон. Но, ако струната осцилира на друг начин, тогаш гледаме фотон или гравитон. Вибрирајќи на различни фрекфенции, струната создава и 4 основни сили.
Исто така, според теоријата на струни, Вселената нема 3+1 димензии (3 се т.н. просторни димензии – точка, линија, и простор, а четвртата е времето), туку најмалку десетина просторно–временски димензии. Во теоријата на струни, суперситните струни се наоѓаат во простори од 10 до 11 димензии (повеќе за димензиите во видеото). Според тоа, ако е теоријата за струните точна, целата Вселена е направена од струни!
Веројатно најубедлив доказ во врска со теоријата на струни е дека една таква едноставна вест функционира. Но, треба да се истакне дека до денес нема докази дека теоријата на струни претставува точен опис на природата на Вселената.
Значи, теоријата на струни во целост е теориски концепт, бидејќи оваа теорија се уште се развива. Иако се знае од сè по малку, сепак, не може да се види целата слика, па затоа и не е можно да се донесат заклучоци. Последните години се одвивааа многу интересни експерименти, кои радикално го променија поимот за теорија.
Извор: Znanost
Превод: Петар Ивановски
