نظریه‌ی ریسمان، یک نظریه‌ی پیچیده‌ است که واقعیت کیهان را به وسیله‌ی ابرریسمان ها، به عنوان پایه ای ترین جزء ماده، توضیح می دهد. به گفته برخی فیزیکدانان، نظریه‌ی ریسمان فیزیک ِ قرن ۲۱ می باشد که تصادفاً وارد قرن ۲۰ شده است.

نظریه ریسمان

برای چندین دهه، دانشمندان برای کشف زیربنای محیط سه بعدی تئوری پردازی کرده اند و به‌ دنبال یک تئوری واحد و یکتا برای توضیح تمام ساز و کار کیهان بوده‌اند. در قرن گذشته، خیلی ها به دنبال عملی ساختن این مأموریت رفته‌اند. اما با روی کار آمدن تئوری ریسمان یا ابرریسمان بود که یافتن جواب خیلی دور از دسترس به نظر نمی رسید.

فلسفه‌ی وجودی تئوری ریسمان، برقراری پیوندی میان نسبیت عام آلبرت انیشتین و مکانیک کوانتوم، و اعمال تئوری کوانتوم به گرانش می‌باشد. در یک سخنرانی TED در سال ۲۰۰۵، فیزیکدان نظری مشهور، برایان گرین این نظریه‌ را با در هم شکستن ماده، طبق تمام دانسته‌های قبلی ما از ماده توضیح می‌دهد. او گفت که مواد از اتم‌ها ساخته‌ شده‌اند، که خودشان از الکترون، پروتون و نوترون ساخته شده‌اند، که همین‌ اجزاء را نیز می‌توان به کوارک تجزیه کرد. تا پیش از نظریه‌ی ریسمان، دانش ما تا همین جا قد می‌داد. تئوری ریسمان می‌گوید این ذرات زیراتمی به ظاهر غیر قابل تجزیه، در اصل از ریسمان هایی پدید آمده‌اند که ارتعاش و تغییر شکل دائمی شان در فضا باعث پدید آمدند تمام آن چیزی شده که می بینیم.

تئوری‌های زیادی باعث پیشرفت اولیه‌ی نظریه‌ی ریسمان در سال ۱۹۶۸ شدند. بسیاری از اوایل ۱۹۰۰ به دنبال یافتن نظریه‌ی یکپارچه بوده‌اند، تا دانش فعلی از جهانمان را افزایش دهند. درحال حاضر، با اینکه توان آزمایش و اثبات نظریه‌ی ریسمان در عمل وجود ندارد، فیزیکدانان نظری مثل ادوارد ویتن مشغول کشف نتایج محتمل این تئوری هستند.

ادوارد ویتن – فیزیکدان

ویتن در مصاحبه‌ای با شبکه NOVA، نظریه‌ی ریسمان را اینگونه توضیح می‌دهد: « نظریه‌ی ریسمان تلاشی برای توضیح ژرف‌تری از طبیعت است که در آن ذرات بنیادی صرفاً به‌عنوان نقطه در نظر گرفته نمی شوند بلکه به‌ صورت حلقه هایی از ریسمان های مرتعش هستند. یکی از خواص اساسی این ریسمان‌ها این است که توان ارتعاش در انواع و اقسام اشکال و فرم‌ها را دارد، که باعث طنین‌انداز شدن موسیقی می‌شود. صدای دیاپازون برای گوش انسان آزار دهنده‌ است. چرا که شما یک تک نوای خاص می شنوید، در عوض در پیانو و ویالون همزمان چندین لایه‌ی بالاتر نواها را نیز می شنویم که باعث زیبا و غنی شدن موسیقی می‌شود… دلیل وجود منشأ واحد برای نیروها و ذرات گوناگون نیز همین است. ارتعاشات مختلف که توسط یک ریسمان اساسی نواخته می‌شود. با دانسته های فعلی مان از نظریه‌ی ریسمان، هیچ‌ چیزی پایه ای تر از ریسمان وجود ندارد.»

ادوارد ویتن در طول زندگی‌اش کمک‌های شایانی به فیزیک کرده، از جمله معرفی نظریه ام (M Theory)، که ۵ نظریه‌ی موجود ابر ریسمان را متحد می کند. (۵ نظریه با نام‌های type I، type IIA، type IIB، SO(32) heterotic و E8xE8 heterotic). در دهه‌ی نود میلادی تصور بر این بود که این تئوری‌ها جدا از یکدیگرند و الزاماً یکی از آن‌ها می‌تواند درست باشد (آن تئوری‌ای باید درست باشد که محدودیت‌های انرژی‌اش با اطلاعات فیزیکی روی زمین منطبق باشد.) ویتن در تئوری هایش می‌گوید که دوگانگی هایی وجود دارند که توان متصل کردن چندین تئوری را از طریق تعامل میان ذرات را پدید می‌آورد.

یکی از خواص این ریسمان ها این است که توان ارتعاش در انواع و اقسام اشکال و فرم ها را دارد

چرا ریسمان؟

افرادی، نظریه‌ی ریسمان را چیزی بیشتر از یک احتمال شگفت انگیز نمی‌دانند. اما امید‌هایی که در تحقیقات محتمل آینده‌ی تئوری ریسمان نهفته‌ است، بسیار بیشتر از یک داستان جالب و فریبنده‌ است. اولین بار که تئوری گرانش توسط آیزاک نیوتن کشف شد، در اذهان عمومی به عنوان اکتشافی باورنکردنی شناخته می‌شد و واقعاً همین بود. زمانی که این تئوری انقلابی به‌ پا کرد، کاربردهای عملی از آن هیچ شباهتی به کاربردهایش در دنیای امروز ندارد. از نیوتن تا نسبیت عام انبشتین تا نظریه‌ی ده بعدی گرانش برانس-دیکی، این تئوری انقلابی همواره به دانشمندان فرصت اختراع، نوآوری و توسعه داده است. بدون این پیشرفت ها و دانش، پرواز، کاوش فضا و حتی پزشکی مدرن به‌ صورتی که امروز شاهدش هستیم وجود نمی داشت.

به همین ترتیب برای تئوری ریسمان، اگر مرزهای فیزیک محض با همین روند گسترش یابند، ممکن است روزی اطلاعاتی ارزشمند شکل جدیدی به نگرش‌ علمی ما ببخشد. اگر چه تئوری ام هنوز موفق به اثبات معادله‌ای یکتا نشده، تا‌ به‌ اینجا توانایی ارائه‌ی اطلاعاتی ارزشمند از اجسام دو بعدی و پنج بعدی را داشته است. علاوه‌ بر این بر توانایی درک ما از دوگانگی های متصل کننده و یکتاساز تمام دانسته های ما از نظریه‌ی ریسمان افزوده است.

منبع: bigbangpage.com - futurism.com