درک ساختار کوانتومی جهان با استفاده از نظریه ریسمان

به گزارش خبرنگار گروه علم و فناوری خبرگزاری آنا، حسام‌الدین ارفعی در جریان برنامه‌ای با عنوان «معماهایی برای رازگشایی از علم» در خصوص نظریه رسیمان که ظهر امروز به همت بنیاد علم و فناوری مصطفی(ص) برگزار شد، اظهار کرد: برای ارائه تعریفی از نظریه ریسمان باید در ابتدا به سراغ مفاهیم فیزیک برویم. امروزه می‌دانیم ماده از اتم‌ها و مولکول‌ها تشکیل شده است. هر کدام از اجزای تشکیل‌دهنده اتم خود از ذرات کوچک‌تری ساخته شده‌اند.

وی افزود: معانی فیزیک همیشه با دقت همراه هستند و وقتی در مورد مفهومی فیزیکی صحبت می‌کنیم می‌دانیم دارای دقت معینی است. سه خانواده متفاوت در ذرات تشکیل دهنده اتم وجود دارند که عبارتند از ذراتی با اسپین صفر که هیچ نوع چرخشی ندارد و ذراتی با اسپین یک دوم مثل الکترون و خانواده‌هایی مثل فوتون‌ها. این ذرات باهم برهمکنش می‌کنند و مواد متفاوتی را به وجود می‌آورند. مسئله پیش روی دانشمندان چگونگی برقراری ارتباط بین برهمکنش ذرات تشکیل دهنده اتم و برهمکنش‌های گرانشی است. در نظریه ریسمان به‌جای آنکه ذرات اولیه ماده به عنوان نقطه تصور شود به صورت یک خم ریاضی در نظر گرفته می‌شود و به این خم ریسمان می‌گوییم.

توجیه ساختار کوانتومی جهان با نظریه ریسمان

استاد فیزیک دانشگاه صنعتی شریف بیان کرد: حال سؤال این است که اگر ذرات به شکل ریسمان هستند چرا آن‌ها را به صورت نقطه می‌بینیم؟ علت چنین مشاهده‌ای عدم توانایی انسان‌ها در تفکیک ذرات از هم است و در واقع به دلیل کشش بالایی که بین ذرات وجود دارد آن‌ها را به شکل نقطه می‌بینیم. در چارچوب فیزیک کلاسیک ریسمان‌ها به هر سمت که بخواهند قابلیت چرخش دارند ولی وقتی این نظریه را با علم کوانتوم بررسی می‌کنیم با اتفاقات عجیبی روبه‌رو می‌شویم. در علم کوانتوم مکانیک گفته می‌شود هیچکدام از اندازه‌گیری‌ها کاملاً دقیق نیست و موجودات به شکلی که می‌شناسیم وجود ندارند. اگر واحد جرمی که در نظر گرفته‌ایم به قدری بزرگ باشد که نتوانیم به آن دسترسی پیدا کنیم آن وقت فقط ریسمان‌هایی را می‌بینم که خیلی کوچک هستند.

ارفعی عنوان کرد: تئوری گرانش تئوری نسبیت عام است. یعنی در تئوری نیوتنی برای توضیح گرانش بیان می‌شود که نیرویی از راه دور به هر نقطه وارد می‌شود ولی در تئوری آلبرت اینشتین فضا همانند کاسه و زمین نیز مثل توپ کوچکی در نظر گرفته می‌شود که به دور آن کاسه می‌چرخد. در نتیجه در این دیدگاه فضا برخلاف تصویر نیوتنی سلب نیست. مجموعه این معادلات مفاهیم که در فیزیک با آن‌ها سروکار داریم را توجیه می‌کنند. چون هر ریسمان امکان پاره شدن را دارد به راحتی می‌توانیم برهمکنش ذرات در این نظریه را توضیح دهیم.

زندگی در ۱۰ بعد جریان دارد

وی خاطرنشان کرد: وقتی نظریه نسبیت عام را با گرانش بررسی می‌کنیم نتایج بسیار زیادی می‌گیریم و با مسائلی غیرقابل حل مواجه می‌شویم و اینجاست که نظریه ریسمان نقش خود را نشان می‌دهد. در علم فیزیک مفهومی به نام یکانی وجود دارد که می‌گوید هر آزمایشی در نهایت نتیجه‌ای دارد. با استفاده از این مفهوم قابل اتکا بودن نظریه ریسمان را بررسی می‌کنیم. در این حالت می‌توانیم کوانتومی بودن جهان را بهتر درک کنیم.

فیزیکدان نظریه ریسمان ادامه داد: نظریه ریسمان بُعد فضا و زمان را به انسان‌ها تحمیل می‌کند. یعنی می‌گوید شما در فضایی ۹ بعدی به علاوه بعد زمان زندگی می‌کنید و هیچ حالتی غیر از این وجود ندارد. این اولین بار است که یک تئوری چند بعدی بودن جهان را بر بشر تحمیل می‌کند.

انتهای پیام/۴۱۴۴/