opći, istraživanje, tehnologija

Uspon i pad teorije struna

Mnogi fizičari smatraju da je teorija struna glavni kandidat za objedinjavanje kvantne fizike i gravitacije u jedinstvena teorija svega. Ali postoji i suprotno mišljenje, premakojima je ovaj koncept praktički pseudoznanost, jer ga je nemoguće testirati uz pomoć eksperimenata. Ipak, neki istraživači vjeruju da to možda imamo način - prema novoj hipotezi koja suprotstavlja teoriju struna kozmičkoj inflaciji. Sve se svodi na sljedeće pitanje: jesu li kvantne tajne svemira skrivene od naših očiju ili postoje neki detalji kojima se teorija struna može objasniti?

Neki istraživači teoriju struna smatraju praktički pseudoznanošću. Ali je li?

Inflatorni model svemira - hipoteza o fizičkom stanju i zakonuširenje Svemira, koje je započelo odmah nakon Velikog praska. Inflacija podrazumijeva razdoblje ubrzanog širenja svemira (u usporedbi sa standardnim modelom vrućeg svemira).

Kozmička inflacija

Jedan od načina da se odbaci ova ideja je dada dokaže da ne predviđa posebnost našeg svemira. A teorija struna, kako se ispostavilo, neprestano se suočava s problemom opisivanja najpopularnijeg objašnjenja onoga što se dogodilo u prvim trenucima postojanja svemira - odmah nakon Velikog praska: inflacija.

"Inflacija je najatraktivnije objašnjenje zašto naš svemir izgleda onako kako izgleda i odakle mu je struktura", rekla je Marilena Laverde, fizičarka sa Sveučilišta Stony Brook. Inflacija objašnjava kako smo, u određenom smislu, sve u svemiru dobili iz ničega. Teorija tvrdi da je rani svemir prošaokroz fazu ekstremnog širenja. Taj je postupak pojačao slučajne praske u kvantnom vakuumu i pretvorio ih u galaksije i druge predmete oko nas.

Međutim, teoretičarima je bilo teško pokazati kako - iradi li uopće - inflacija djeluje u teoriji struna. Najperspektivniji način za to je takozvana KKLT konstrukcija koja ne uvjerava sve. Neki istraživači primjećuju da se u dubinama umova mnogih ljudi koji se bave teorijom struna već dugo ustalila sumnja: djeluje li stvarno?

Još fascinantnije članke o budućnosti ljudske civilizacije pročitajte na našem kanalu Google News

Koliko je vjerojatna teorija struna?

2018. godine grupa teoretičara gudačatvrdio da se možda inflacija jednostavno ne može dogoditi u teoriji. Ova takozvana de Sitter hipoteza tvrdila je da bi svaka verzija koncepta koja bi mogla opisati de Sitter-ov prostor - pojam za tip svemira u kojem pretpostavljamo inflaciju - imala nekakvu tehničku manu koja bi je stavila u "močvaru" »Odbačene teorije.

Primjećujem da se svako ograničenje inflacije povećalobila bi vjerojatnost testiranja teorije struna na stvarnim podacima. Prema Kumrunu Wafi, fizičaru sa Sveučilišta Harvard i jednom od autora hipoteze, istraživači mogu započeti izgradnju dokaza za ovu ideju ako ih mogu povezati s poznatim fizikalnim zakonima. Jedan pristup izgradnji povjerenja mogao bi pokušati objasniti koje fizičko pravilo ograničava inflaciju - ili, praktičnije: Kako teoretski fizičari mogu uvjeriti kozmologe da revidiraju svoju željenu teoriju?

Naš je svemir doista vrlo čudan

Odgovor je, kao što se često događa, došao negdje nečekao - ispada da inflacija već ima neriješeni problem: ne slažu se svi fizičari s onim što se događa s najmanjim kvantnim česticama (govorimo o širenju vakuuma i povećanju njegove statike).

Teorija svega

Fizičarima nedostaje radna teorija kojaopisali bi svijet ispod razine takozvane Planckove duljine - izuzetno male udaljenosti na kojoj očekuju pojavu kvantne gravitacije. Pristalice inflacije skloni su vjerovati da će jednog dana moći uključiti sve "trans-Planckove" detalje i da im neće biti važno u bilo kakvom predviđanju. No kako će se točno to dogoditi, ostaje nepoznato.

Prema Scientific Americanu, prema novomhipoteza, izuzetno sitno kvantno nejasno uvijek bi trebalo ostati izuzetno majušno i kvantno, usprkos sve većem učinku širenja. Ako je ova ideja točna, ona podrazumijeva ograničenja na razini inflacije koja se može dogoditi, jer bi previše toga značilo previše povećanja trans-Planckovih detalja.

Mislite li da je teorija struna točna? Odgovor ćemo pričekati u komentarima na ovaj članak, kao i u našem Telegram chatu

Dakle, u novom pristupu teoriji strunaistraživači zapravo mogu tražiti odgovore zavirujući u zvjezdano nebo. Postoji nekoliko različitih modela stvarnog procesa inflacije, a astrofizičari još uvijek nemaju podatke koji bi potvrdili barem jedan od njih.

Teorija svega omogućila bi nam odgovor na temeljna pitanja o svemiru

Još jedna važna točka u sukobu steorija struna su gravitacijski valovi. Njihovo postojanje dokazano je 2017. godine, pa znanstvenici sa sigurnošću znaju da gravitacijski valovi ostavljaju za sobom slabašan, ali izrazit pečat u kozmičkom pozadinskom mikrovalnom zračenju (reliktno zračenje). Međutim, prema novoj hipotezi, dozvoljeno je postojanje gravitacijskih valova, iako bi ih trebalo biti vrlo malo. Toliko da bi bilo koji znak gravitacijskih valova značio da teorija struna nije primjenjiva na naš svemir. Tako će fizičari za njih vjerojatno morati smisliti drugo objašnjenje.