Ulutala: Manatu Fa'avae o le A'oa'oga o Mamanu
O le a'oa'oga o manoa, o se tauvaga lauiloa i le sailiga e fa'atulaga se a'oa'oga tu'ufa'atasi o mea uma, o se tasi lea o taumafaiga fa'asaienisi sili ona mata'utia o lo tatou taimi. E taumafai e fa'afetaui le quantum mechanics ma le general relativity e ala i le fautuaina o vaega autu o le atulaulau e le o ni vaega e pei o ni togitogi, ae o ni "manoa" e tasi le itu. O lenei tusiga e su'esu'e loloto i manatu autu o le a'oa'oga o manoa, ma ofoina atu ai se vaaiga faigofie e fa'afaigofie ai le malamalama i lenei matata faigata ma mata'ina.
O Faavae: O Maea ma o Latou Tetete
O le fatu o le teoria o manoa o loʻo taoto ai se vaaiga faʻaliliu: o le manatu o vaega uma o ni faʻaaliga o le gatete o manoa e tasi le itu. O nei manoa, e mafai ona tatala (e lua ni pito eseese) pe tapuni (e fausia ai ni matasele), e feʻaveaʻi i ni taimi eseese, ma o mamanu taʻitasi o le gatete e fetaui ma se vaega eseese. O le mea lea, e ese se eletise mai se photon e le ona o ni mea eseese atoatoa, ae ona o ni manoa e gatete i ni auala tulaga ese.
O le manatu e fa’alautele atu i le fua fa’atatau. O manoa e fa’apea e matuā laiti lava, i le fa’asologa o le umi o Planck (pe tusa o le \(10^{-35}\) mita), o se fua e tu’ufa’atasia ai le fisiki masani i ni vaega fa’apitoa. Talu ai ona o nei oscillations e tutupu i ni fua fa’atatau fa’apenei, o le iloa po’o le su’esu’eina sa’o o ia mea i tekinolosi o lo’o iai nei e le mafai ona tatou gafatia.
Supersymmetry: Fa'apipi'iina o Bosons ma Fermions
O se tasi o vaega sili ona mata'ina o le teoria o manoa o lona tu'ufa'atasia masani lea o le supersymmetry, o se symmetry fa'ateorē e fa'ailoa mai ai se sootaga i le va o vasega autu e lua o vaega: bosons (o avefe'au o le malosi, e pei o photons ma gluons) ma fermions (o vaega o mea, e pei o electrons ma quarks). O le supersymmetry e fa'ailoa mai ai o vaega ta'itasi e iai se "superpartner" ma meatotino eseese o le spin.
O le fa'aaofiaina o le supersymmetry i le theory o manoa e ofoina atu ai ni fa'amanuiaga fa'ateorē. E fesoasoani e fo'ia nisi o feeseesea'iga o le Standard Model o le particle physics, e pei o le fa'afitauli o le hierarchy, lea e aofia ai le fa'amatalaina pe aisea e vaivai tele ai le kalave nai lo isi malosiaga fa'avae. E le gata i lea, o le supersymmetry e vavalo ai ni particle fou e pei o neutralinos, o ni sui tauva mo le dark matter—o se mea lilo e aofia ai se vaega tele o le mass-energy o le atulaulau.
Fua Fa'aopoopo: I Tala Atu o le Vateatea-Fa'ata'ita'i e Fa
E fa'agaoioia le teoria o manoa i totonu o se fa'avae e sili atu nai lo o itu e fa ua masani ai (itu e tolu o le vateatea fa'aopoopo i ai le tasi le itu o le taimi). Ina ia tumau pea le tutusa o le matematika o le teoria o manoa, e tatau ona i ai ni isi itu o le vateatea, e ono o'o atu ai le aofa'i i le sefulu pe sefulutasi itu e fa'atatau i le eseesega fa'apitoa o le teoria.
O nei fua fa'aopoopo e fa'aputu fa'atasi, e masani ona va'aia e ala i foliga fa'ata'amilomilo faigata e ta'ua o Calabi-Yau manifolds. O le fa'aputu fa'atasi e fa'ailoa mai ai o nei fua e matua'i pipi'i fa'atasi i fua fa'atatau subatomic e le mafai ona iloa e ala i le masani ai. O le malamalama i le auala e a'afia ai e nei fua mea fa'aletino i lo tatou lalolagi e fa-fuainumera e mafai ona va'aia o se vaega loloto ma fa'aauau pea o su'esu'ega.
Branes: Meafaitino e Maualuga le Fua
I le fa’aopoopoga i manoa fa’avae, o lo’o fa’amatalaina e le teoria o manoa ni mea e maualuga atu le fua e ta’ua o “branes” (fa’apu’upu’uga o membranes). E tele fua o Branes, e amata mai i tulaga zero-dimensional i mea e iva-dimensional. O nei branes e taua tele i le tele o atina’e fa’ateorētika, e avea o ni fa’ai’uga mo manoa tatala po’o ni puna o aafiaga o le kalave ma le gauge field.
O D-branes, o se tasi o ituaiga e sili ona suʻesuʻeina, e taua tele i le faʻatulagaina o le tele o faʻataʻitaʻiga o le theory o manoa. Latou te tuʻuina atu se faʻamatalaga tutusa o aafiaga e le faʻalavelaveina—o aafiaga e le mafai ona puʻeina e auala faigofie o le faʻalauteleina o faʻalavelaveina. I nisi o tulaga, o lo tatou atulaulau vaʻaia e manatu o loʻo i luga o se brane fa-dimensional i totonu o se avanoa maualuga atu, faʻatasi ai ma nisi fanua ma malosiaga e faʻatapulaʻaina i lenei brane.
Lua: Va'aiga e Tele ona Itulau
O se malosiaga iloga o le teoria o manoa o le upega o itulua e fesoʻotaʻi ai faʻatulagaga eseese o mataupu faʻavae. O itulua o suiga faʻamatematika ia e faʻaalia ai le tutusa i le va o mataupu faʻaletino e foliga mai e eseese. E tele itulua autu i le teoria o manoa, e aofia ai:
1. T-Duality: Fa'aalia ai le tutusa i le va o se manoa o lo'o fa'asalalau i se la'ititi la'ititi ma le tasi i se la'ititi tele.
2. S-Duality: Fa'afeso'ota'i faiga malolosi ma vaivai o le so'oga o a'oa'oga eseese o manoa, ma fa'ailoa mai ai o fegalegaleaiga malolosi i le tasi fa'ata'ita'iga e ono tutusa ma fegalegaleaiga vaivai i le isi.
3. Fa'ata'ita'iga tutusa: O se ituaiga mata'ina o le lua-tulaga lea e iai foliga fa'ata'ita'i lua o fua fa'aopoopo ua fa'apipi'i fa'atasi ae maua ai ni a'oa'oga fa'aletino tutusa.
O nei itulua e maua ai ni malamalamaaga loloto, e fautua mai ai o faʻataʻitaʻiga eseese o le teoria o manoa—Ituaiga I, Ituaiga IIA, Ituaiga IIB, le manoa heterotic SO(32), ma le manoa heterotic \(E_8 \times E_8\)—e le o ni vaega eseese ae o ni vaega fesoʻotaʻi o se faʻavae e tasi.
M-Theory: O se Ata Fa'atasi
Na oo atu le vaaiga o le teoria o manoa i se suiga tele i le ogatotonu o le 1990 faatasi ai ma le amataga o le teoria-M. Ua fautuaina o se ata tuufaatasi e aofia ai teoria uma e lima o manoa, ua faailoa mai ai e le teoria-M se isi itu, ma siitia ai le aofaiga o itu o le vateatea ma le taimi i le sefulutasi. O lenei teoria lautele e fautua mai ai o teoria eseese o manoa ua na o ni vaaiga maualalo o se teoria e sili atu ona faavae o itu e sefulutasi.
O loʻo faʻamamafa foʻi e le M-theory le taua o branes, faʻatasi ai ma membranes (2-dimensional branes) ma isi analogs maualuga-dimensional o loʻo faia ni matafaioi taua. E ui o le faʻatulagaina atoa o le M-theory o loʻo tumau pea o se taumafaiga faifai pea, ae o loʻo faʻatusalia ai se laʻasaga tele agai i le ausiaina o se faʻamatalaga atoatoa ma autasi o le fisiki faavae.
Lu'i ma Fa'atonuga i le Lumana'i
E ui i lona matagofie fa'amatematika ma le folafolaga fa'ateorē, o lo'o feagai le teoria o manoa ma lu'itau tetele. O se tasi o fa'afitauli tetele o le leai o ni fa'amaoniga fa'apitoa, ona o le la'ititi tele o fua fa'atatau e fai mai o lo'o fa'agaoioia ai manoa. O lo'o faigata ona fa'amaonia fa'ata'ita'i, ma o le tele o valo'aga e mafai ona fa'amaonia o le teoria o manoa e mana'omia ai fua fa'atatau o le malosi e sili atu nai lo gafatia fa'atekinolosi o lo'o iai nei.
E le gata i lea, o le "laufanua" tele o tulaga e ono mafai ona iai le gaogao (o tali i fua faatatau e pulea ai le teoria o manoa) e faigata ai taumafaiga e maua ai ni valoʻaga mautu. Faatasi ai ma le ono miliona o tali aoga, o le faailoaina o le tasi e fetaui ma lo tatou atulaulau e tutusa ma le sailia o se nila i totonu o se faaputuga vaomago i le vateatea.
Ae ui i lea, o loo faaauau pea ona musuia ma tuleia e le teoria o manoa ni suʻesuʻega fou. Ua uunaia ai ni alualu i luma taua i le matematika, ua faatosinaina ai le suʻesuʻeina o le kalave quantum, ma ua maua ai ni malamalamaaga loloto i le fisiki o pu uliuli ma le natura o le taimi avanoa. E le gata i lea, o taumafaiga faifai pea i le cosmology, fisiki o vaega, ma e oo lava i le fisiki o mea ua faaputuputu e masani ona faaaogaina meafaigaluega taua o le teoria ua atiaeina i totonu o le faavae o le teoria o manoa.
iʻuga
O le teoria o manoa o se molimau i le fia iloa o tagata ma le sailiga faifai pea o le malamalama i le natura autu o le mea moni. I le toe mafaufauina o vaega o ni manoa e pei o ni manoa e gatete ma suʻesuʻeina se ie lavelave o fua maualuluga, tutusa, ma itulua, o le teoria o manoa e ofoina atu ai se vaaiga mataʻina o se atulaulau autasi. E ui o lona faamaoniga mulimuli atonu o loo i le lumanai, o le malaga i le teoria o manoa o loo faaauau pea ona faatulaga le ala o le fisiki faʻaonaponei, ma faamalamalamaina ai auala e ono taitai atu ai i tatou i se aso i le teoria e faigata ona malamalama i ai o mea uma.
