پاسخ به سوال ۴:نظریه ریسمان

در این قسمت از برنامه میخواهیم به قضیه ایی که هنوز در فیزیک در هاله ایی از ابهام هست بپردازیم با ما همراه باشین...

نظریه ریسمان یکی از نظریه‌های پیشرفته در فیزیک نظری است که هدف از آن توضیح دادن همه‌ی ذرات بنیادی و نیروهای طبیعت از طریق واحدهای کوچک و یک‌بعدی به نام ریسمان‌ها است. این نظریه سعی دارد تا چارچوبی را ارائه دهد که بتواند مکانیک کوانتومی و نسبیت عام اینشتین را با همدیگر ترکیب کند. در این نظریه، ذرات بنیادی که قبلا به شکل نقطه‌ای تصور می‌شدند، به صورت ریسمان‌های یک‌بعدی در نظر گرفته می‌شوند که در فضا ارتعاش می‌کنند. نوع و شکل ارتعاش این ریسمان‌ها تعیین‌کننده خصوصیات ذرات نظیر جرم و بار الکتریکی است. به عبارتی، تفاوت بین ذرات مختلف ناشی از نحوه‌ی ارتعاش ریسمان‌های مربوط به آن‌ها است. یکی از خاصیت‌هایی که نظریه ریسمان نیاز به آن دارد، ابعاد اضافی فضا است. برخلاف فضای سه‌بعدی آشنا برای ما، نظریه ریسمان پیش‌بینی می‌کند که جهان دارای ۱۰ یا حتی ۱۱ بعد فضازمانی است. برخی از این ابعاد اضافی به صورت فشرده و کوچک در نظر گرفته می‌شوند و به همین دلیل از دید ما پنهان هستند.

. نظریه ریسمان علاوه بر تلاش برای وحدت نیروهای بنیادی، تأثیرات زیادی بر ریاضی و فیزیک نظری گذارده است، هرچند که تا کنون شواهد تجربی مستقیمی برای تأیید آن به دست نیامده است. برخی از نظریه‌پردازان پیشنهاد کرده‌اند که این نظریه می‌تواند به نظریه‌ای فراتر به نام نظریه-M بدل شود که تمام نسخه‌های مختلف نظریه ریسمان را در بر گیرد.

نظریه ریسمان با وجود نویدهایی که برای توضیح همه‌جانبه قوانین بنیادی طبیعت دارد، با چالش‌ها و پرسش‌های بزرگی روبرو است. به عنوان مثال، یکی از چالش‌های اصلی این نظریه، یافتن راهی برای آزمایش تجربی آن است. از آنجایی که ریسمان‌ها بسیار کوچک‌تر از طول موج‌هایی هستند که می‌توانند در آزمایش‌های کنونی مورد استفاده قرار گیرند، مشاهده مستقیم آن‌ها ممکن نیست. بنابراین، آزمایش‌هایی که بتوانند اثبات یا رد این نظریه را ممکن سازند، هنوز در مرحله تئوری باقی مانده‌اند. علاوه بر دشواری‌های تجربی، نظریه ریسمان چندین مسئله نظری نیز دارد. یکی از این مسائل، وجود تعداد زیادی از راه‌حل‌ها و فضاهای ممکن در این نظریه است که به عنوان «چندگانگی» یا Landscape در نظریه ریسمان معروف است. این مسئله باعث شده تا پیش‌بینی‌های نظریه نسبت به جهان ما دشوارتر شود.

. شرایط خاص و بهینه در یکی از راه‌حل‌ها می‌تواند به جهان ما منجر شود، اما تعداد امکان‌پذیر راه‌حل‌های دیگر این نظریه باعث شده تا انتخاب راه‌حل صحیح بسیار پیچیده باشد. این امر همچنین می‌تواند تحت تأثیر ساخت و سازهایی مانند حرکت بران‌ها و مدل‌های خاص از هندسه در ابعاد فشرده قرار گیرد. با این حال، نظریه ریسمان به طور غیرمستقیم نقش مهمی در پیشرفت فیزیک و ریاضیات ایفا کرده است. برای مثال، ارتباطاتی که این نظریه با نظریه‌های ریاضی ایجاد کرده، باعث رشد بسیاری از شاخه‌های ریاضی مثل هندسه جبری و توپولوژی شده است. به طور کلی، نظریه ریسمان همچنان یکی از حوزه‌های پویای تحقیق در فیزیک نظری است و محققان به دنبال راهکارهایی برای رفع چالش‌های فعلی و پیدا کردن روش‌هایی برای تأیید تجربی آن هستند. علی‌رغم عدم قطعیت‌ها و پرسش‌های باز، این نظریه همچنان به عنوان کاندیدای اصلی برای نظریه‌ای فراگیر که تمامی قوانین فیزیکی را متحد کند، مورد توجه قرار دارد.

این نظریه هنوز به اثبات نرسیده از دانشمندان معروفش میشه به جوزف پولچینسکی و میچیو کاکو اشاره کرد قول میدم در صورت استقبال از میچیو کاکو یک پست خوب بزارم