این است که نظریه ریسمان ارزش آن را?

Paul M. ساتر است یک اخترفیزیکدان در SUNY استونی بروک و Flatiron موسسه میزبان بخواهید یک فضانورد و فضای رادیوو نویسنده کتاب "جای خود را در جهان." ساتر کمک این مقاله به Space.com's کارشناس صدای: Op-Ed & بینش.

نظریه ریسمان تا به حال بلند و ارجمند حرفه ای. شروع در دهه 1960 به عنوان تلاش برای توضیح قوی هسته ای و نیروی آن را در حال حاضر رشد کرده است برای تبدیل شدن به یک نامزد تئوری همه چیز: یک چارچوب وحدت برای درک فقط در مورد همه چیز در مورد جهان است. کوانتومی گرانش ؟ نظریه ریسمان. الکترون جرم است ؟ نظریه ریسمان. قدرت نیروهای ؟ نظریه ریسمان. انرژی تاریک? نظریه ریسمان. سرعت نور ؟ نظریه ریسمان.

این چنین وسوسه انگیز, ایده های زیبا. اما آن را نیز 60 سال بدون نتیجه و بدون نهایی تئوری و بدون پیش بینی برای تست در مقابل تجربه در جهان واقعی است. باید ما را حلق آویز بر روی این ایده است ؟

مربوط به: قرار دادن نظریه ریسمان به آزمون

شکار برای وحدت

یک دلیل وجود دارد که نظریه ریسمان برگزار شد بر روی قلب و ذهن بسیاری از فیزیکدانان و ریاضیدانان در طول دهه است که با گرانش. تاشو گرانش به درک ما از مکانیک کوانتومی ثابت کرده fiendishly دشوار است — و نه حتی آلبرت انیشتین خودش می تواند آن را کشف کردن. اما با وجود تمام تلاش ما ما شده اند قادر به هنر و صنعت موفق کوانتومی شرح گرانش است. هر بار که ما سعی ریاضیات فقط درهم می شود در رج از infinities خارق پیش بینی غیر ممکن است.

اما در دهه 1970 نظریه پردازان کشف چیزی قابل توجه است. مدفون در داخل ریاضیات نظریه ریسمان بود generic پیش بینی برای چیزی به نام گراویتون که حامل نیروی گرانش است. و از آنجا که نظریه ریسمان است که توسط آن بسیار ساخت و ساز یک نظریه کوانتومی به این معنی است که آن را به طور خودکار فراهم می کند یک نظریه کوانتومی گرانش.

این است که در واقع بسیار وسوسه انگیز. این تنها تئوری اساسی فیزیک است که به سادگی شامل جاذبه و اصلی نظریه ریسمان نیست حتی تلاش!

و در عین حال در دهه های بعد هیچ کس قادر بوده است به آمده تا با یک شرح کامل از نظریه ریسمان. همه ما می های مختلف تقریب است که ما امیدواریم توصیف نهایی تئوری (و نکات فراگیر چارچوب شناخته شده به عنوان "M-theory") اما هیچ یک از این تقریب قادر به ارائه واقعی پیش بینی برای چه ما ممکن است ما در برخورد آزمایش و یا در خارج وجود دارد در جهان.

حتی بعد از تمام این دهه و فریب یک نظریه واحد و یکپارچه از تمام فیزیک رشته تئوری نیست "انجام می شود."

چشم انداز

یکی از چالش های بسیاری از نظریه ریسمان است که این پیش بینی وجود ابعاد اضافی در جهان ما هستند که همه گره دار و فر خود را در بسیار کوچک مقیاس. کافی است برای گفتن وجود دارد مقدار زیادی از راه هایی است که این ابعاد می تواند interfold — جایی در ballpark را از 10100,000. و از آنجا که خاص تنظیم ابعاد اضافی را تعیین می کند چگونه این رشته از رشته تئوری لرزش و راه که رشته ارتعاش تعیین کننده چگونگی رفتار آنها (که منجر به انواع نیروها و ذرات در جهان) تنها یکی از آن تقریبا غیر قابل شمارش ترتیبات ابعاد اضافی می تواند مربوط به جهان ما.

اما کدام یک ؟

در حال حاضر آن را غیر ممکن است برای گفتن از طریق نظریه ریسمان خود را — ما فاقد پختگی و درک به انتخاب یکی از ترتیبات تعیین رشته لرزش و در نتیجه عطر و طعم از جهان مربوط به آن تنظیم شده است.

پس از آن به نظر می رسد مانند نظریه ریسمان نمی توانید به ما بگویید که جهان آن را ترجیح می, به تازگی برخی از نظریه پردازان استدلال کرده اند که شاید نظریه ریسمان ترجیح همه جهان جذاب به چیزی به نام چشم انداز.

چشم انداز یک چندجهانی به نمایندگی از تمام 10100,000 ترتیبات ممکن است از ابعاد میکروسکوپی و از این رو تمام 10100,000 ترتیبات از واقعیت فیزیکی. این است که می گویند میکنند. و ما فقط یک در میان است که تقریبا تعداد بی شماری.

پس چگونه ما به پایان رسید تا با این یکی و نه از دیگران ؟ بحث را از اینجا دنبال چیزی به نام اصل پیدایش انسان استدلال که جهان ما این است که راه آن است زیرا اگر آن را هر گونه متفاوت (با گفتن متفاوت با سرعت نور و یا بیشتر جرم در الکترون) و سپس زندگی — حداقل به عنوان ما درک می کنیم آن غیر ممکن خواهد بود و ما نمی خواهد در اینجا به پرسیدن این سوال مهم است.

در صورتی که به نظر می رسد به شما به عنوان پر کردن اما قانع به خوردن کل یک بسته چیپس, شما تنها نیستید. یک درخواست تجدید نظر به یک استدلال فلسفی به عنوان نهایی سخت موفق به کسب نتیجه از دهه کار به نظریه ریسمان برگ بسیاری از فیزیکدانان احساس توخالی.

مرتبط: تاریخچه و ساختار جهان (infographic)

AdS/CFT مکاتبات

حقیقت این است که توسط و بزرگ ترین نظریه پردازان رشته کار نمی کند در کل وحدت چیز دیگر. در عوض آنچه را اسیر منافع جامعه جذاب است ارتباط به نام AdS/CFT مکاتبات. نه جدید حسابداری روش اما یک پیشنهاد رابطه بین یک نسخه از نظریه ریسمان زندگی در 5 بعدی جهان با یک منفی cosmological constant و 4 بعدی همديس در مرز این جهان.

نتیجه نهایی این است که جمعی از اصطلاحات مخصوص یک صنف است که موجب ناراحتی برخی از مشکلات موجود در فیزیک می تواند درمان شود با ریاضیات توسعه یافته در دهه تحقیق در مورد نظریه ریسمان. بنابراین در حالی که این را حل نمی کند هر گونه نظریه ریسمان مشکلات خود به خود آن در حداقل قرار دادن تمام است که ماشین آلات به کار مفید, وام کمک به دست به بررسی بسیاری از مشکلات از معمای سیاه چاله اطلاعات به عجیب و غریب فیزیک کوارک-گلوئون پلاسما.

و این قطعا چیزی است که فرض کنید که این مکاتبات می شود و نتایج بر اساس نظریه ریسمان میوه.

اما در صورتی که همه ما — تقریب به آنچه ما امیدواریم که در خارج وجود دارد یک چشم انداز از جهان و یک ابزار برای حل مشکلات — پس از چند دهه کار بر روی نظریه ریسمان است که آن زمان به کار بر روی چیز دیگری است ؟

کسب اطلاعات بیشتر با گوش دادن به قسمت "است که نظریه ریسمان ارزش آن را? (بخش 6: ما احتمالا باید این تست)" در درخواست یک فضانورد پادکست در دسترس در iTunes و در وب در http://www.askaspaceman.com. با تشکر از John C., Zachary H. @edit_room متی Y., Christopher L. Krizna W., سایان P., Neha S., Zachary H. جویس S., Mauricio M. @shrenicshah, Panos T. Dhruv R., Maria A. منوده B. oiSnowy اوان T. Dan M. جان T. @twblanchard, Aurie, Christopher M. @unplugged_wire این Giacomo S. خندقها F. برای این پرسش است که منجر به این قطعه! پرسیدن سوال های خود را در توییتر با استفاده از #AskASpaceman یا زیر پل @PaulMattSutter و facebook.com/PaulMattSutter.