Àkọlé: Àwọn Ìpìlẹ̀ Ìmọ̀ nípa Ìlànà Okùn
Ẹ̀kọ́ String, ọ̀kan lára àwọn tó ń jà fún ìwádìí láti ṣe àgbékalẹ̀ ìmọ̀ sáyẹ́ǹsì tó ṣọ̀kan, dúró fún ọ̀kan lára àwọn ìsapá ìmọ̀ sáyẹ́ǹsì tó lágbára jùlọ ní àkókò wa. Ó ń gbìyànjú láti bá àwọn ẹ̀rọ ìwádìí quantum àti ìbáramu gbogbogbò mu nípa sísọ pé àwọn ohun tó para pọ̀ di pàtàkì nínú àgbáyé kì í ṣe àwọn èròjà tó jọ ojú, bí kò ṣe “àwọn okùn” oníwọ̀n kan. Àpilẹ̀kọ yìí ṣe àgbéyẹ̀wò àwọn èrò tó rọ̀ mọ́ ẹ̀kọ́ string, ó sì fúnni ní ojú ìwòye tó rọrùn tó ń mú kí òye nípa pápá tó díjú àti tó fani mọ́ra yìí rọrùn.
Àwọn Ìpìlẹ̀: Àwọn Okùn àti Ìgbọ̀nsẹ̀ Wọn
Ní ọkàn ẹ̀kọ́ okùn ni ìran ìyípadà kan wà: èrò náà pé gbogbo àwọn èròjà jẹ́ ìfarahàn ìgbọ̀nsẹ̀ àwọn okùn oníwọ̀n kan. Àwọn okùn wọ̀nyí, tí ó lè ṣí sílẹ̀ (tí ó ní àwọn ìpẹ̀kun méjì tí ó yàtọ̀ síra) tàbí tí a ti pa (tí ó ń ṣe àwọn ìlù), ń yípo ní àwọn ìgbà tí ó yàtọ̀ síra, pẹ̀lú ìlànà ìgbọ̀nsẹ̀ kọ̀ọ̀kan tí ó bá èròjà mìíràn mu. Nítorí náà, elekitironi yàtọ̀ sí fotoni kìí ṣe nítorí pé wọ́n jẹ́ àwọn ohun tí ó yàtọ̀ pátápátá, ṣùgbọ́n nítorí pé wọ́n jẹ́ àwọn okùn tí ń mì tìtì ní àwọn ọ̀nà àrà ọ̀tọ̀.
Ìrònú náà gùn dé ìwọ̀n ìwọ̀n. A gbà pé àwọn okùn kékeré gan-an, gẹ́gẹ́ bí gígùn Planck (tó fẹ́rẹ̀ẹ́ tó mítà 10^{-35}\), ìwọ̀n kan tí fisiksi ìbílẹ̀ máa ń para pọ̀ di àwọn ibi ìròhìn. Nítorí pé àwọn ìyípadà wọ̀nyí máa ń wáyé ní irú àwọn ìwọ̀n kékeré bẹ́ẹ̀, wíwá wọn tàbí kíkẹ́kọ̀ọ́ wọn tààrà pẹ̀lú ìmọ̀ ẹ̀rọ ìsinsìnyí kò ju agbára wa lọ.
Supersymmetry: Sísopọ̀ Bosons àti Fermions
Ọ̀kan lára àwọn ohun tó gbayì jùlọ nínú ìmọ̀ ìjìnlẹ̀ okùn ni ìsopọ̀mọ́ra àdánidá rẹ̀ pẹ̀lú supersymmetry, ìṣọ̀kan ìmọ̀ ìjìnlẹ̀ tó ń fi ìbáṣepọ̀ hàn láàrín àwọn ìpele pàtàkì méjì ti àwọn patikulu: bosons (àwọn ohun tí ń gbé agbára, bíi photons àti gluons) àti fermions (àwọn ohun tó ṣe pàtàkì, bíi electrons àti quarks). Supersymmetry sọ pé gbogbo patikulu ní “superpartner” pẹ̀lú àwọn ànímọ́ spin tó yàtọ̀ síra.
Fífi supersymmetry kún ìmọ̀ ìjìnlẹ̀ string ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ àǹfààní ìmọ̀ ìjìnlẹ̀. Ó ń ran lọ́wọ́ láti yanjú àwọn àìbáramu díẹ̀ nínú Àwòṣe Standard of particle fisiksi, bí ìṣòro ìpele, èyí tí ó níí ṣe pẹ̀lú ṣíṣàlàyé ìdí tí agbára òòfà fi jẹ́ aláìlera ju àwọn agbára ìpìlẹ̀ mìíràn lọ. Jù bẹ́ẹ̀ lọ, supersymmetry ń sọ àsọtẹ́lẹ̀ àwọn patikulu tuntun bíi neutrinos, èyí tí ó ṣeé ṣe kí ó jẹ́ àwọn tí ó lè fẹ́ ohun dúdú—ohun ìjìnlẹ̀ kan tí ó jẹ́ apá pàtàkì nínú agbára ìbí-àgbáyé.
Àwọn Ìwọ̀n Àfikún: Kìí ṣe Àkókò Ààyè Oníwọ̀n Mẹ́rin
Ìlànà okùn ń ṣiṣẹ́ láàárín ìlànà kan tí ó rékọjá àwọn ìwọ̀n mẹ́rin tí a mọ̀ (àwọn ìwọ̀n ààyè mẹ́ta pẹ̀lú ìwọ̀n àkókò kan). Kí ìṣirò ti ìmọ̀ okùn lè dúró ní ìbámu, àwọn ìwọ̀n ààyè afikún gbọ́dọ̀ wà, èyí tí ó lè mú àpapọ̀ náà wá sí ìwọ̀n mẹ́wàá tàbí mọ́kànlá ní ìbámu pẹ̀lú ìyàtọ̀ pàtó ti ìmọ̀ okùn náà.
A máa ń so àwọn ìwọ̀n afikún wọ̀nyí pọ̀, a sì sábà máa ń rí wọn nípasẹ̀ àwọn ìrísí onípele-ìpele tí a mọ̀ sí Calabi-Yau manifolds. Ìdàpọ̀ fihàn pé àwọn ìwọ̀n wọ̀nyí ni a dì pọ̀ mọ́ra ní ìwọ̀n subatomic débi pé wọn kò lè rí ìwádìí àtọwọ́dá. Lílóye bí àwọn ìwọ̀n wọ̀nyí ṣe ń nípa lórí àwọn ìṣẹ̀lẹ̀ ara nínú ayé onípele-mẹ́rin wa tí a lè rí jẹ́ agbègbè ìwádìí jíjinlẹ̀ àti tí ń lọ lọ́wọ́.
Àwọn Ẹ̀ka: Àwọn Ohun Oníwọ̀n Gíga
Ní àfikún sí àwọn okùn ìpìlẹ̀, ìlànà okùn ṣàpèjúwe àwọn ohun oníwọ̀n gíga tí a mọ̀ sí “branes” (kúrú fún àwọn awo). Àwọn okùn wá ní onírúurú ìwọ̀n, láti àwọn ojú àmì òdo sí àwọn ohun oníwọ̀n mẹ́sàn-án. Àwọn okùn wọ̀nyí kó ipa pàtàkì nínú ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìdàgbàsókè ìmọ̀, wọ́n ń ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí àwọn ojú àmì fún àwọn okùn ṣíṣí tàbí gẹ́gẹ́ bí orísun àwọn ipa òòfà àti ìwọ̀n pápá.
D-branes, ọ̀kan lára àwọn irú ìwádìí tí a ṣe jùlọ, ṣe pàtàkì nínú ṣíṣe àgbékalẹ̀ ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn àpẹẹrẹ ìjìnlẹ̀ okùn. Wọ́n pèsè àpèjúwe tó péye nípa àwọn ipa tí kò ní ìdàrúdàpọ̀—àwọn tí a kò le gbà nípasẹ̀ àwọn ọ̀nà ìfàsẹ́yìn onírọrùn. Nínú àwọn ipò kan, a rò pé àgbáyé wa tí a lè rí ń gbé lórí brane onírọrùn mẹ́rin láàárín àyè onírọrùn gíga, pẹ̀lú àwọn pápá àti agbára kan tí a fi pamọ́ sí brane yìí.
Àwọn Ìbáradọ́gba: Àwọn Ìrísí Onírúurú
Agbára pàtàkì kan nínú ìmọ̀ ìjìnlẹ̀ okùn ni ìsopọ̀ àwọn ìjìnlẹ̀ okùn tí ó so onírúurú ìgbìmọ̀ ìjìnlẹ̀ okùn pọ̀. Ìjìnlẹ̀ okùn jẹ́ àyípadà ìṣirò tí ó ń fi ìbáramu hàn láàrín àwọn ìmọ̀ ìjìnlẹ̀ okùn tí ó dàbí ẹni pé ó yàtọ̀ síra. Ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìjìnlẹ̀ okùn ló wà nínú ìmọ̀ ìjìnlẹ̀ okùn, títí kan:
1. T-Duality: Ó ń fi ìbáramu hàn láàárín okùn tí ń tàn káàkiri ní ìwọ̀n kékeré àti ọ̀kan ní ìwọ̀n ńlá.
2. S-Duality: Ó so àwọn ètò ìsopọ̀ tó lágbára àti aláìlera ti àwọn ìmọ̀ okùn tó yàtọ̀ síra, èyí tó fihàn pé àwọn ìbáṣepọ̀ tó lágbára nínú àpẹẹrẹ kan lè bá àwọn ìbáṣepọ̀ tó lágbára mu nínú òmíràn.
3. Àmì Dígí: Irú méjì tó fani mọ́ra nínú èyí tí àwọn ìwọ̀n tó pọ̀ sí i ní àwọn ìrísí onígun méjì ṣùgbọ́n tó ń mú àwọn ẹ̀kọ́ ara tó dọ́gba wá.
Àwọn ìrísí méjì yìí fúnni ní òye tó jinlẹ̀, èyí tó fihàn pé onírúurú ìṣẹ̀dá ti ìmọ̀ okùn—Irú I, Irú IIA, Irú IIB, okùn SO(32) heterotic, àti okùn heterotic \(E_8 \times E_8\) heterotic—kò yàtọ̀ síra ṣùgbọ́n wọ́n jẹ́ àwọn apá tí ó sopọ̀ mọ́ ara wọn nínú ètò kan ṣoṣo tí ó wà lábẹ́ rẹ̀.
Ìlànà M: Àwòrán Ìṣọ̀kan
Àyíká ẹ̀kọ́ string dé ìyípadà tó gbòòrò ní àárín ọdún 1990 pẹ̀lú ìdàgbàsókè ẹ̀kọ́ M-theory. Gẹ́gẹ́ bí àwòrán ìṣọ̀kan tó ní gbogbo àwọn ẹ̀kọ́ string márùn-ún tó dọ́gba, ẹ̀kọ́ M-theory fi ìwọ̀n mìíràn hàn, ó gbé iye ìwọ̀n spacetime sókè sí mọ́kànlá. Ẹ̀kọ́ yìí gbòòrò dámọ̀ràn pé àwọn ẹ̀kọ́ string tó yàtọ̀ síra jẹ́ àwọn ojú ìwòye tó kéré sí ti ẹ̀kọ́ string onípele mọ́kànlá tó gbòòrò jù.
Ìlànà M tún tẹnu mọ́ ìjẹ́pàtàkì àwọn branes, pẹ̀lú àwọn membranes (branes oníwọ̀n méjì) àti àwọn analogues oníwọ̀n gíga mìíràn tí wọ́n ń kó ipa pàtàkì. Bó tilẹ̀ jẹ́ pé ìṣètò pípé ti ìlànà M ṣì jẹ́ ìsapá tí ń lọ lọ́wọ́, ó dúró fún ìgbésẹ̀ pàtàkì sí ṣíṣe àpèjúwe pípé àti ìṣọ̀kan ti fisiksi pàtàkì.
Awọn italaya ati Awọn Itọsọna iwaju
Láìka ẹwà ìṣirò rẹ̀ àti ìlérí ìmọ̀ ẹ̀rọ rẹ̀ sí, ìmọ̀ ẹ̀rọ okùn dojúkọ àwọn ìpèníjà pàtàkì. Ọ̀kan lára ìṣòro pàtàkì ni àìsí ẹ̀rí ìwádìí, ní pàtàkì nítorí àwọn ìwọ̀n kékeré tí àwọn okùn náà ń ṣiṣẹ́. Ìdánilójú ìwádìí kò tíì yéni, àti ọ̀pọ̀lọpọ̀ àsọtẹ́lẹ̀ tí a lè dán wò nípa ìmọ̀ ẹ̀rọ okùn nílò ìwọ̀n agbára tí ó ju agbára ìmọ̀ ẹ̀rọ ìsinsìnyí lọ.
Síwájú sí i, “ilẹ̀” gbígbòòrò ti àwọn ipò ìfomimu tí ó ṣeé ṣe (àwọn ìdáhùn sí àwọn ìfojúsùn tí ó ń darí ìmọ̀ okùn) ń mú kí àwọn ìsapá láti mú àsọtẹ́lẹ̀ tí ó dájú wá díjú. Pẹ̀lú àràádọ́ta ọ̀kẹ́ àwọn ìdáhùn tí ó wúlò, mímọ èyí tí ó bá àgbáyé wa mu dàbí wíwá abẹ́rẹ́ nínú ìdìpọ̀ koríko àgbáyé.
Síbẹ̀, ìmọ̀ ìjìnlẹ̀ string ń tẹ̀síwájú láti fúnni ní ìṣírí àti láti mú kí ìwádìí tuntun bẹ̀rẹ̀. Ó ti mú kí ìlọsíwájú pàtàkì wáyé nínú ìmọ̀ ìṣirò, ó ti nípa lórí ìkẹ́kọ̀ọ́ agbára ìwalẹ̀ kuantum, ó sì ti pèsè òye jíjinlẹ̀ nípa físíìsì ihò dúdú àti ìrísí àkókò spacetime. Ní àfikún, àwọn ìsapá tí ń lọ lọ́wọ́ nínú cosmology, físíìsì particle, àti kódà físíìsì condensed matter sábà máa ń lo àwọn irinṣẹ́ ìmọ̀ ìjìnlẹ̀ ọlọ́rọ̀ tí a ṣe nínú ètò ìmọ̀ ìjìnlẹ̀ string.
ipari
Ìmọ̀ nípa string dúró gẹ́gẹ́ bí ẹ̀rí sí ìfẹ́ ọkàn ènìyàn àti ìwákiri àìdáwọ́dúró láti lóye ìpìlẹ̀ òtítọ́. Nípa ṣíṣe àtúnṣe àwọn pàtákì gẹ́gẹ́ bí àwọn okùn tí ń mì tìtì àti ṣíṣàwárí àwọn ìpele gíga, ìbáramu, àti àwọn ohun méjì, ìmọ̀ nípa string ń fúnni ní ìran tí ó lágbára nípa àgbáyé tí ó ṣọ̀kan. Bó tilẹ̀ jẹ́ pé ìfìdí múlẹ̀ rẹ̀ lè wà ní ọjọ́ iwájú, ìrìn àjò nípasẹ̀ ìmọ̀ nípa string ń tẹ̀síwájú láti ṣe àgbékalẹ̀ ipa ọ̀nà ìmọ̀ nípa físíìsì òde òní, ó ń tan ìmọ́lẹ̀ sí àwọn ipa ọ̀nà tí ó lè mú wa dé ọ̀dọ̀ ìmọ̀ nípa ohun gbogbo tí kò ṣeé rí ní ọjọ́ kan.
