Bun-bheachdan Teòiridh nan Sreangan
’S e meur de fiosaigs teòiridheach a th’ ann an teòiridh nan sreangan a bhios a’ feuchainn ri mìneachadh a dhèanamh air nàdar bunaiteach na cruinne-cè le bhith a’ toirt a-steach a’ bheachd nach eil mìrean bunaiteach nan puingean, ach nan nithean aon-thaobhach ris an canar “sreangan”. ’S e an teòiridh seo aon de na h-oidhirpean as àrd-amasach ann am fiosaigs gus na h-eadar-obrachaidhean bunaiteach uile aithnichte – a’ gabhail a-steach grabhataidh – aonachadh ann an aon fhrèam teòiridheach cunbhalach. Bheir an t-artaigil seo cunntas air bun-bheachdan teòiridh nan sreangan, mar a leasaich e, agus a bhuaidh air fiosaigs an latha an-diugh.
Eachdraidh ghoirid
Tha bun-bheachd teòiridheach nam mìrean bunaiteach ann am fiosaig chlasaigeach air a riochdachadh mar nithean gun tomhas no "puingean." Tha meacanaig cuantamach agus teòiridh choitcheann coibhneasachd air taobhan sònraichte den chruinne-cè a mhìneachadh gu soirbheachail, ach tha duilgheadasan ag èirigh nuair a thèid an cur còmhla. Is e aon de na dùbhlain mhòra ann am fiosaig "Teòiridh a h-uile càil" (ToE) a chruthachadh a dh’ fhaodas mìneachadh a dhèanamh air a h-uile iongantas nàdarra le aon sheata de laghan. Tha teòiridh nan sreangan air nochdadh mar thagraiche gealltanach gus an beàrn seo a lìonadh.
Bun-bheachdan Teòiridh nan Sreangan
Is e bun-bheachd teòiridh nan sreangan nach eil mìrean bunaiteach nam puingean, ach sreangan beaga bìodach mu 10^-33 cm a dh'fhaid (tòrr nas lugha na as urrainn dhuinn fhaicinn leis an teicneòlas làithreach). Faodaidh na sreangan sin crith ann an diofar dhòighean, agus tha na crithidhean eadar-dhealaichte sin a’ dearbhadh an seòrsa mìrean a thèid a chruthachadh. Mar sin, faodar smaoineachadh air a h-uile mìrean anns a’ chruinne-cè mar thaisbeanaidhean de sreangan a’ crith ann am pàtrain sònraichte.
Seòrsachan Sreangan
Tha dà phrìomh sheòrsa sreang ann an teòiridh sreang:
1. Sreang Fosgailte: Sreang le cinn shaora.
2. Sreang dùinte: Sreang aig a bheil na cinn ceangailte ri chèile gus cearcall a chruthachadh.
Faodaidh na diofar sheòrsaichean crithidhean sreang seo diofar ghràinean a riochdachadh. Mar eisimpleir, chaidh fotonan, dealanan, agus eadhon gravitons (gràinean teòiridheach a bhios a’ giùlan grabhataidh) a mholadh mar chreathadh sònraichte sreangan.
Meudan a bharrachd
Is e aon de na taobhan as inntinniche agus as connspaidiche de theòiridh nan sreangan toirt a-steach tomhasan a bharrachd. Tha sinn a’ fuireach ann an saoghal le trì tomhasan fànais agus aon tomhas ùineil, airson ceithir tomhasan san iomlan ann an àite-ùine. Ach, feumaidh teòiridh nan sreangan barrachd air ceithir tomhasan gus a bhith cunbhalach gu matamataigeach. Feumaidh an teòiridh sreangan as sìmplidh 10 tomhasan san iomlan, agus feumaidh dreachan nas iom-fhillte, leithid teòiridh-M, 11. Tha seo a’ togail a’ cheist: càit a bheil na tomhasan a bharrachd seo a’ dol?
Is e am mìneachadh a thathar a’ moladh gu bheil na tomhasan seo “falaichte” air sgèilean glè bheag, ro bheag airson an fhaicinn gu dìreach. Canar dlùthadh ris a’ phròiseas seo. Is e aon mhodail aithnichte de dhlùthadh an àite Calabi-Yau, a leigeas leis na tomhasan a bharrachd seo a bhith air an cur ri chèile agus air an eadar-fhighe taobh a-staigh structar matamataigeach iom-fhillte ach dlùth.
Superstrings agus Super-chothromachd
B’ e aon de na prìomh leasachaidhean ann an teòiridh nan sreangan toirt a-steach supersimmetry, a thug gu buil teòiridh superstring. Is e supersimmetry am prionnsapal gu bheil com-pàirtiche fermion (a bhios a’ giùlan stuth) aig gach gràin boson (a bhios a’ giùlan feachd), agus a chaochladh. Cha deach supersimmetry fhaicinn gu deuchainneach, ach thathas den bheachd gu bheil e inntinneach oir dh’ fhaodadh e grunn dhuilgheadasan ann am fiosaig gràinean a rèiteachadh, leithid rangachd mais agus cunbhalachd matamataigeach.
Feumaidh teòiridh nan superstrings supercothromachd gus am bi an teòiridh cunbhalach. Tha seo gar toirt gu còig diofar fhoirmlean de theòiridh nan superstrings:
1. Seòrsa I
2. Seòrsa IIA
3. Seòrsa IIB
4. Heterotic-O
5. Heterotic-E
Tha gach aon de na còig teòiridhean seo a’ cur sreangan ann an structar beagan eadar-dhealaichte agus tha dòigh sònraichte aca air an dlùthadh.
Dùbailteachd agus Teòiridh-M
Ged a tha còig teòiridhean eadar-dhealaichte de shàr-shreangan ann, tha an lorg air dà-chànanachd a’ ciallachadh gum faodadh na còig teòiridhean sàr-shreangan seo a bhith nan taisbeanaidhean eadar-dhealaichte de aon teòiridh bhunasach eile, ris an canar M-Teòiridh. Tha dà-chànanachd a’ toirt cunntas air suidheachadh far a bheil dà theòiridh a tha coltach ri chèile mar an ceudna fo shuidheachaidhean eadar-dhealaichte. Mar eisimpleir, tha T-dù-chànanachd a’ ceangal seòrsa IIA agus seòrsa IIB, agus tha S-dù-chànanachd a’ ceangal seòrsa I agus heterotach.
Tha teòiridh-M fhathast ga leasachadh agus 's e raon rannsachaidh gnìomhach a th' ann ann am fiosaig teòiridheach. Tha e a' moladh 11 tomhasan de rùm-ùine agus a' cur nithean nas àirde ris an canar membranan no "branes" a bharrachd air sreangan.
Buaidhean ann am Fiosaigs
Tha buaidh mhòr aig teòiridh nan sreangan, ma thèid a dhearbhadh ceart. An toiseach, dh’ fhaodadh e grabhataidh agus meacanaig cuantamach a chur còmhla ann an aon fhrèam cunbhalach, rudeigin nach eil fiosaig an latha an-diugh air a choileanadh fhathast. Tha comas aige cuideachd an t-slighe a rèiteachadh airson tuigse nas doimhne air cosmology, gu sònraichte ann an co-theacsa Big Bang agus singularities toll dubh.
A bharrachd air sin, faodaidh teòiridh nan sreangan diofar dhuilgheadasan ann am fiosaig mìrean fhuasgladh, a’ gabhail a-steach duilgheadas rangachd mais agus an cunbhalachd cosmaigeach. Ged a tha mòran càineadh agus teagamh ann fhathast, gu h-àraidh air sgàth dìth fianais deuchainneach dhìreach, tha teòiridh nan sreangan fhathast mar aon de na raointean rannsachaidh as inntinniche ann am fiosaig.
Dùbhlain agus Càineadh
Tha grunn dhùbhlain agus càineadh mu choinneamh teòiridh nan sreangan. Is e aon phrìomh chàineadh dìth ro-innse a ghabhas dearbhadh gu deuchainneach. Tha na sgèilean lùtha aig a bheil buaidhean teòiridh sreang a’ fàs cudromach fada seachad air ruigsinneachd teicneòlais deuchainneach an latha an-diugh. A bharrachd air an sin, tha mòran fhuasglaidhean a dh’ fhaodadh a bhith ann airson dlùthadh tomhasan a bharrachd, agus mar thoradh air sin tha cruth-tìre teòiridh sreang glè mhòr, ga dhèanamh eadhon nas duilghe ro-innse a ghabhas deuchainn.
Gu h-iomlan, ’s e oidhirp àrd-amasach a th’ ann an teòiridh nan sreangan gus laghan na cruinne-cè uile aonachadh taobh a-staigh aon fhrèam eireachdail agus cunbhalach. Ged a tha dìth fianais deuchainneach fhathast ann, tha an teòiridh air mòran bheachdan ùr-ghnàthach agus innealan matamataigeach a thoirt a-steach a tha air slighean ùra fhosgladh airson sgrùdadh teòiridheach. Tha àm ri teachd teòiridh nan sreangan agus a cleachdaidhean ann am fiosaig fhathast mar aon de na ceistean mòra a tha a’ feitheamh ri freagairtean.
