» » » » » » » Teoria corzilor, un candidat la gravitația cuantică

Teoria corzilor, un candidat la gravitația cuantică

Proiecția unei varietăți topologice Calabi-Yau
Sursa https://en.wikipedia.org/wiki/File:Calabi-Yau.png

Teoria corzilor este un proiect ambițios. O teorie cuprinzătoare a universului, unificând forțele naturii, inclusiv gravitația, într-un singur cadru mecanic cuantic. Premisa ei este că, la nivel fundamental, materia nu constă din particule punctuale, ci mai degrabă de bucle mici de corzi. Teoria corzilor dă naștere la o serie de alte aspecte, cel mai inedit fiind extra dimensiunile spațiale ale universului peste cele trei cunoscute.

Teoria șirurilor încearcă unificarea teoria relativității generale a lui Einstein cu mecanica cuantică, într-o manieră care păstrează conexiunea explicită atât cu teoria cuantică, cât și cu descrierea energetică redusă a spațiului.

Indiferent dacă teoria corzilor este sau nu o adevărată descriere a realității, ea oferă un cadru în care se poate începe explorarea acestor probleme. Pentru unele întrebări, teoria corzilor a dat răspunsuri foarte impresionante și convingătoare. Pentru altele, teoria corzilor nu spune deocamdată nimic.

Teoria corzilor arată ca un candidat extrem de bun pentru a descrie lumea reală. La energii joase, ea dă naștere în mod natural relativității generale, teoriilor gauge, câmpurilor scalare și fermionilor chirali. Cu alte cuvinte, conține toate ingredientele care alcătuiesc universul nostru. De asemenea, oferă singura explicație credibilă în prezent pentru valoarea constantei cosmologice, deși ăn dezacord unii, comunitatea este amuzant între faptul că acesta este un lucru bun sau un lucru rău. Mai mult, teoria corzilor încorporează idei care nu au încă dovezi experimentale, dar care sunt considerate a fi probabil candidați pentru fizică dincolo de modelul standard. Exemplele principale sunt supersimetria și axiunile.

Cu toate acestea, teoria corzilor nu oferă predicții unice pentru fizica de energie scăzută, dar oferă în schimb o serie de posibilități uimitoare, în cea mai mare parte depinde de ceea ce este ascuns în acele dimensiuni suplimentare. O situație inerentă oricărei teorii a gravitației cuantice.

Deși teoria corzilor nu poate oferi în prezent predicții falsificabile, ea a inspirat, totuși, propuneri noi și imaginative pentru rezolvarea problemelor restante în fizica particulelor și cosmologie. Există scenarii în care teoria corzilor s-ar putea să se dezvăluie în experimentele viitoare. Poate că vom găsi dimensiuni suplimentare la LHC.

Teoria corzilor s-a născut din încercările de a înțelege forța tare. Aproape patruzeci de ani mai târziu, aceasta rămâne una dintre principalele motivații pentru subiect. Teoria corzilor oferă instrumente cu care să se analizeze anumite aspecte dale teoriei câmpului cuantic.

La un nivel mai profund, teoria corzilor oferă metode noi și foarte surprinzătoare pentru a înțelege aspectele teoriilor cuantice. Dintre acestea, cea mai surprinzătoare este corespondența AdS/CFT, prima presupusă de Juan Maldacena, care oferă o relație între teoriile câmpului cu cuplu puternic și gravitația în dimensiuni mai mari. Aceste idei au fost aplicate în domenii variind de la fizica nucleară la fizica materiei condensate și au oferit perspective calitative (și, probabil, cantitative) asupra fenomenelor puternic cuplate.

În ultimii 250 de ani, relația strânsă dintre matematică și fizică a fost aproape o stradă cu sens unic: fizicienii au împrumutat multe lucruri de la matematicieni, dar, cu câteva excepții notabile, au dat puțin înapoi. În ultima vreme, acest lucru s-a schimbat. Ideile și tehnicile din teoria corzilor și teoria câmpului cuantic au fost folosite pentru a prezenta noi „dovezi” și, poate cel mai important, pentru a sugera noi direcții și perspective în matematică. Cea mai cunoscută dintre ele este simetria în oglindă, o relație între diferitele varietăți topologice Calabi-Yau.

În comunitatea teoriei corzilor există „relativiști” și „fenomenologi”, dar și „teoreticieni ai câmpului” și „matematicieni”. Desigur, liniile dintre aceste sub-discipline diferite nu sunt fixe și una dintre marile atracții ale teoriei corzilor este capacitatea ei de a reuni oameni care lucrează în diferite domenii – de la cosmologie la materia condensată până la matematica pură – și oferă un cadru în care ei pot comunica profitabil.

Sursa: David Tong, ”String Theory”

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *