אנו מסבירים מהי תורת המיתרים בפיזיקה, ההשערה העיקרית שלה והגרסאות שלה. בנוסף, המחלוקת על מגבלותיה.
מהי תורת המיתרים?
תורת המיתרים היא ניסיון לפתור את אחת החידות הגדולות של הפיזיקה התיאורטית העכשווית וליצור תיאוריה מאחדת של תחומיה השונים, כלומר "תיאוריה לכל דבר".
השערה מדעית ומודל יסוד זה גורסים כי חלקיקי החומר שאנו מכירים, כגוןהיסודות המרכיבים את האטום הם למעשה מצבי רטט של "מחרוזת" או "להט".
תורת המיתרים מציעה שלמרחב-זמן יש הרבה יותר ממדים ממה שאנחנו יכולים לתפוס (אחד עשר, ליתר דיוק). לכן, ה"מיתרים" הבסיסיים יכולים לרטוט בדרכים רבות בכל הממדים הללו.
לכל מצב של רטט מתאים חלקיק יסוד: אאֶלֶקטרוֹן, פוטון, א קווארק, או כל חלקיק אחר מהדגם הסטנדרטי. זו תיאוריה שמנסה להתרחק מהרעיון של החלקיק-נקודתי.
למרות שתיאוריה זו עלתה כדרך להגיב לסתירות ולדילמות הבלתי פתירות של הגוּפָנִי כיום, קיימות כיום חמש תיאוריות מיתרי-על. כל אחד מקושר עם דרך ליישם את מודל המיתרים לתיאוריית העל-סימטריה, אשר מניחה שלכל חלקיק יסודי, קיים בן לוויה על-סימטרי.
חלק מתאוריות שונות אלה הן:
- תורת המיתרים מסוג I. מורכבת ממיתרים ובראנים D פתוחים וסגורים כאחד, רוטטים במרחב-זמן עשרת מימדים.
- תורת המיתרים מסוג IIA. מורכב ממיתרים סגורים באופן ייחודי ו-D-branes, יחד עם גרביטינים.
- תורת המיתרים מסוג IIB. הוא שונה מסוג IIA בכך שהוא לא כיראלי (שימור זוגיות).
- תורת המיתרים ההטרוטית SO. נקרא גם Heterotic-O, המבוסס על קבוצת הסימטריה O.
- תורת המיתרים ההטרוטית E8xE8. נקרא גם Heterotic-E, המבוסס על קבוצת השקרים יוצאת הדופן E8.
מחלוקת תורת המיתרים
למרות העובדה שתורת המיתרים יכולה להסביר בצורה חדשנית כמה מהתופעות הפיזיקליות המאתגרות ביותר של טֶבַעיש לו גם מגבלות בולטות. למשל, שלך מתמטיקה תקף רק ב-a מֶרחָב–מזג אוויר 11 מידות.
מצד שני, התחזיות שנעשו בעקבות מודל זה לא היו מספיק קונקרטיות כדי להשוות אותן למודל ניסיוני. עבור רבים, זוהי תיאוריה כל כך שאפתנית ומקיפה עד שלא ניתן להוכיחה או להפריכה מדעית, וזו הסיבה שהיא הואשמה לא פעם פסאודו מדע.