نظرية الأوتار الفائقة والأبعاد الكونية الأحد عشر

هل الأبعاد الأربعة الأساسية في الكون وهي الطول والارتفاع والعرض والبعد الرابع في الزمن هي الأبعاد الوحيدة الموجودة في هذا الكون؟ Super String Theary حجة أخرى.

حيث تعتبر هذه النظرية من أهم النظريات الحديثة التي تعمل على حل مشكلة الجاذبية الكمية.

ما هو Theary Super String

تشرح ميكانيكا الكم القوى الكونية الثلاث ، القوى الكهرومغناطيسية (المغناطيسية) ، القوة النووية الضعيفة (الطاقة النووية الضعيفة) ، القوة النووية القوية (الطاقة النووية القوية) ، لكنها لم تلاحظ قوة الجاذبية التي لاحظتها نظرية النسبية لأينشتاين . ، والتي تسمى معضلة الجاذبية الكمية.

في حين أن نظرية الأوتار الفائقة هي محاولة لتجميع وتوحيد اثني عشر جسيمًا أساسيًا للكون ، وهي ستة لبتونات (لبتونات) وستة كواركات (كوارك) ، بالإضافة إلى القوى النووية القوية والضعيفة ، والقوة الكهرومغناطيسية ، و قوة الجاذبية ، ما هي هذه اللبتونات والكواركات:

كوارك مقابل لبتونز

إنها أجسام أولية أساسية تتكون منها المادة وفقًا للنظرية (نظرية النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات) ، ولها كتلة ولكنها صفرية الأبعاد ، ويمكن رؤيتها في حالة اصطدام الإلكترونات بالبروتونات (البروتونات) ، حيث يتكون البروتون من كوارك سفلي واثنان علويان ، وهما مفاهيم أساسية في نظرية الأوتار الفائقة.

البداية

في عام 1919 ، كان اقتراح العالم (تيودور كلوت) جريئًا للغاية ، حيث كان اقتراحه يقول أن هناك عددًا من الأبعاد الإضافية أكثر من الأبعاد الأساسية الأربعة التي يمكننا إدراكها ، لأنه قد تكون هناك أبعاد كونية أخرى لا تدرك ، وكان لهذا الاقتراح تأثير كبير على الفيزياء في القرن الماضي.

الفيزياء ، مثل جميع العلوم الأخرى ، تراكمية ، فكيف توصلنا إلى نظرية الأوتار الفائقة:

محاولات أينشتاين ونيوتن

قدم نيوتن نظريته في الجاذبية وكانت رائعة في شرح آلية حركة الأقمار والكواكب الأخرى وحركة الأجسام المتساقطة ، لكن العالم الآخر أينشتاين لاحظ أن نيوتن قد أغفل شيئًا في نظريته ، لأن نيوتن نفسه قد كتب في مذكراته أنه على الرغم من أنه كان قادرًا على حساب التغيرات في تأثير الجاذبية ، إلا أنه لم يكن قادرًا على فهم طبيعة عملها ، وكيف يمكن للشمس أن تؤثر على حركة الأرض على الرغم من بعدها الهائل عنها (مائة و خمسين مليون كيلومتر) وكيف سيحدث هذا في فراغ هائل ليؤثر على الأرض.

كرس أينشتاين كل وقته كل اهتمامه لفهم هذه القوة التي تسمى قوة الجاذبية ، لذلك أصبح واضحًا له أن الجاذبية تتحرك في منتصف الفضاء ، وتخيل أن أي مكان يكون سطحًا أملسًا ومستويًا في غياب المادة ، وعندما يكون هناك أي جسم مادي في هذا الفضاء مثل الأرض أو الشمس ، فإن ذلك يؤدي إلى انحناء وانحناء هذا الفضاء ، مما يؤدي إلى انتقال قوة الجاذبية عبر الفراغ.

فالقمر مثلا أسير في مداره لأن حركته ضمن الانحناء الناجم عن وجود الأرض في ذلك الفضاء الوهمي ، والأرض أيضا أسيرة في مدارها المنحني الذي تسببه الشمس ، وكان ذلك أول فكرة تشرح ماهية قوة الجاذبية وتتضح لاحقًا أنها صحيحة.

نظرية كل شيء أو نظرية موحدة

نظرية الأوتار الفائقة

حلم كل من (ثيودور كلوت) و (أينشتاين) بنظرية واحدة تشرح وتشرح جميع القوى الموجودة في الطبيعة ، وكما أظهر أينشتاين أن قوة الجاذبية تعمل على ثني وتقعر نسيج الفضاء (الزمكان) ، لذلك حاول كلوتزي لشرح ماهية القوة الكهرومغناطيسية وأنها من القوى التي تعمل على تقعر النسيج (نسيج الزمكان) ، ولكن بأبعاد مختلفة عن أبعاد الزمان والمكان ، لكن السؤال الذي يطرح نفسه بقوة وأين يوجد هذا البعد الخامس؟

أجاب على هذا السؤال العالم (أوسكار كلاين) الذي أوضح أن هذه الأبعاد تتشكل في نمطين مختلفين ، وهما الأبعاد الكبيرة التي يمكننا رؤيتها أو الشعور بها بسهولة ، والنوع الآخر صغير جدًا ، وكان ذلك في عام 1926 ، من المعروف أن أي جسم مادي يتكون من ذرات ، وفي هذه الذرات توجد جسيمات أصغر ، وهي الإلكترونات التي تدور حول النواة ، وهي النواة التي تتكون من نيوترونات وبروتونات ، والتي بدورها تتكون من جزيئات صغيرة جدًا. دقائق تسمى (كواركات).

حتى هذه النقطة ، لا يمكن للنظريات الأساسية أن تشرح الأمور أكثر ، لكن نظرية Theary Super String كانت قادرة على استكمال الخوض في هذه (الكواركات) وأظهرت لنا وجود سلاسل من الطاقة تظهر في شكل أوتار متذبذبة ، في مراحل مختلفة والأشكال التي تشكل أنواعًا من الدقائق والجسيمات التي يتكون منها الكون والفضاء من حولنا.

وفقًا لهذه النظرية ، تتكون الجسيمات أو الأجسام المادية المكونة من الكواركات والإلكترونات ، وكذلك الجسيمات الشبيهة بالموجات (الفوتونات والجرافيتونات) من وحدة بناء أساسية واحدة.

مما يعني أن جميع القوى الموجودة في الطبيعة الموجية والمادية متحدة ويمكن تفسيرها في إطار نظرية موحدة ، وهي Super String Theary.

الدراسة الرياضية لهذه النظرية

الدراسة الرياضية لهذه النظرية

تظهر الدراسة الرياضية لنظرية الأوتار الفائقة أنه ليس من المناسب تطبيقها في عالم ثلاثي الأبعاد أو رباعي أو حتى خماسي الأبعاد. بدلاً من ذلك ، يجب أن يكون هناك عدد أكبر من الأبعاد التي قد تصل إلى عشرة أبعاد مختلفة بالإضافة إلى البعد الزمني ، مما يعني أن هناك أحد عشر بُعدًا مختلفًا.

مفاعل سيرن

نظرية الأوتار الفائقة CERN

الطريقة الوحيدة التي يمكن من خلالها تأكيد صحة هذه النظرية ، ووجود الأبعاد المختلفة الأحد عشر ، هي عن طريق المفاعل النووي CERN ، الذي يقع على عمق مائة وخمسة وسبعين مترًا تحت سطح البحر. سطح الارضيات في الاراضي الفرنسية وعلى الحدود السويسرية وهي عبارة عن مصادم هادرون كبير (مصادم هادرون) ويتكون من انبوب دائري بطول سبعة وعشرين كيلومترا وهي عبارة عن آلة ضخمة ترسل جزيئات في المقابل الاتجاهات بسرعات قريبة من سرعة الضوء ، مما يؤدي إلى تصادم هذه الجسيمات مع بعضها البعض ، مما ينتج عنه العديد من الشظايا ، إذا كانت الطاقة في هذا المفاعل كافية لتحقيق ذلك. وبذلك يتم إلقاء الشظية على أبعاد أخرى ، ويتم تأكيد ذلك بقياس كمية الطاقة بعد الاصطدام ومقارنتها بكمية الطاقة قبل الاصطدام ، وهذا دليل على انتقال الشظايا إلى أبعاد أخرى ودليل على ذلك. وجود هذه الأبعاد الإضافية الأخرى.

وهكذا ، عندما ندرس الكون بأدوات متقدمة ، يمكننا أن نشرح عن كثب سر وجودنا في هذا الكون الواسع.

استنتاج

هكذا رأينا من خلال نظرية الأوتار الفائقة التي تظهر وجود أحد عشر بعدًا ، ولا يمكننا إلا أن نلاحظ أربعة أبعاد وهي الطول والعرض والارتفاع والبعد الزمني ، كما هو الحال بالنسبة للأبعاد الإضافية الأخرى المسؤولة عن تحديد الخصائص للكون الذي نعيش فيه ، ولكن أكثر من ذلك إذا تم إثباتها ، فإن صحة هذه النظرية تعني أن هناك العديد من الأكوان الأخرى حولنا في هذا الفضاء الشاسع.

قد تكون مهتمًا:

  • نظرية الانشطار النووي لديها وماذا لديها!
  • أفضل مصادر الطاقة المتجددة
  • رحلة إلى ثقب أسود

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى