общ, изследване, технология

Възходът и падението на струнната теория

Теорията на струните се счита от много физици за основен кандидат за обединяване на квантовата физика и гравитацията в единна теория за всичко. Но има и противоположно мнение, споредза които тази концепция е практически псевдонаука, тъй като е невъзможно да се тества с помощта на експерименти. И все пак, някои изследователи вярват, че може да имаме начин да направим това - според нова хипотеза, която противопоставя теорията на струните с космическата инфлация. Всичко се свежда до следния въпрос: скрити ли са квантовите тайни на Вселената от очите ни или има някои подробности, чрез които теорията на струните може да бъде обяснена?

Някои изследователи смятат, че теорията на струните е практически псевдонаука. Но нали?

Инфлационен модел на Вселената - хипотеза за физическо състояние и законразширяване на Вселената, което започна веднага след Големия взрив. Инфлацията предполага период на ускорено разширяване на Вселената (в сравнение със стандартния модел на гореща Вселена).

Космическа инфлация

Един от начините да се изключи тази идея е даза да докаже, че не предсказва особеността на нашата Вселена. И теорията на струните, както се оказа, постоянно се сблъсква с проблема да опише най-популярното обяснение за случилото се в първите моменти от съществуването на Вселената - веднага след Големия взрив: инфлация.

„Инфлацията е най-убедителното обяснение защо нашата Вселена изглежда така, както изглежда и откъде идва нейната структура“, казва Марилена Лаверде, физик от университета Стони Брук. Инфлацията обяснява как в известен смисъл сме получили всичко във Вселената от нищото. Теорията твърди, че ранната Вселена е преминалапрез фазата на екстремно разширяване. Този процес усили случайните изблици в квантовия вакуум и ги превърна в галактики и други обекти около нас.

За теоретиците обаче беше трудно да покажат как - иработи ли изобщо - инфлацията работи в теорията на струните. Най-обещаващият начин за това е така наречената конструкция KKLT, която не убеждава всички. Някои изследователи посочват, че в дълбините на съзнанието на много хора, занимаващи се с теория на струните, отдавна се е установило съмнение: наистина ли работи?

За още по-завладяващи статии за бъдещето на човешката цивилизация прочетете нашия канал Google News

Колко правдоподобна е теорията на струните?

През 2018 г. група теоретици на струнитетвърди, че може би инфлацията просто не може да се случи на теория. Тази така наречена хипотеза на de Sitter твърди, че всяка версия на концепцията, която би могла да опише пространството на de Sitter - термин за типа вселена, в която предполагаме инфлация - ще има някакъв технически недостатък, който би го поставил в "блато" »Отхвърлени теории.

Отбелязвам, че всяко ограничение на инфлацията се е увеличилоби била вероятността да се тества теорията на струните върху реални данни. Според Кумрун Вафа, физик от Харвардския университет и един от авторите на хипотезата, изследователите могат да започнат да изграждат доказателства за тази идея, ако могат да я свържат с добре познатите физически закони. Един подход за изграждане на доверие може да се опита да обясни кое физическо правило ограничава инфлацията - или, казано по-практично: Как физиците-теоретици могат да убедят космолозите да ревизират предпочитаната от тях теория?

Нашата вселена е наистина много странна

Отговорът, както често се случва, дойде от някъде неизчака - оказва се, че инфлацията вече има нерешен проблем: не всички физици са съгласни с това, което се случва с най-малките квантови частици (говорим за разширяване на вакуума и увеличаване на неговата статика).

Теорията на всичко

На физиците им липсва работеща теория, коятобиха описали света под нивото на така наречената дължина на Планк - изключително малкото разстояние, на което те очакват да се появи квантовата гравитация. Привържениците на инфлацията са склонни да вярват, че един ден те ще могат да включат всички подробности за „транс-планк“ и че няма да имат голямо значение при прогнозирането. Но как точно ще се случи това остава неизвестно.

Според Scientific American, според новияхипотезата, изключително мъничкото квантово размито винаги трябва да остане изключително мъничко и квантово, въпреки увеличаващия ефект на разширяване. Ако тази идея е вярна, това предполага ограничения на размера на инфлацията, която може да възникне, тъй като твърде много от нея би означавало прекалено голямо увеличаване на транс-планкските детайли.

Смятате ли, че теорията на струните е правилна? Ще изчакаме отговора в коментарите към тази статия, както и в нашия чат на Telegram

По този начин, в нов подход към теорията на струнитеизследователите всъщност могат да търсят отговори, като надникнат в звездното небе. Има няколко различни модела на реалния процес на инфлация и астрофизиците все още не разполагат с данни, които да потвърдят поне един от тях.

Теория на всичко би ни позволила да отговорим на основни въпроси за Вселената

Друг важен момент в конфликт стеорията на струните е гравитационните вълни. Тяхното съществуване е доказано през 2017 г., така че учените със сигурност знаят, че гравитационните вълни оставят след себе си слаб, но отчетлив отпечатък в космическия фон на микровълновото лъчение (реликтово лъчение). Според новата хипотеза обаче е разрешено съществуването на гравитационни вълни, въпреки че трябва да има много малко от тях. Дотолкова, че всеки признак на гравитационни вълни би означавал, че теорията на струните не е приложима за нашата Вселена. Така че физиците вероятно ще трябва да излязат с друго обяснение за тях.