اشترك

الاستمرار بالحساب الحالي



تمت عملية الاشتراك بنجاح

إغلاق

عذراً، عذرا،أنت مشترك مسبقاً بالنشرة البريدية

إغلاق

عذراً، هناك مشكلة في البريد الالكتروني

إغلاق

فضاء وفلك

نظرية الأوتار |  String Theory

14 نوفمبر 2021


ما هي نظرية الأوتار؟

تقترح هذه النظرية بأنه يمكن تقسيم المادة إلى ما هو أصغر من الإلكترونات والكواركات، أي إلى حلقات صغيرة من الأوتار المهتزة. تتحرك هذه الأوتار وتهتز بترددات مختلفة، ما يمنح الجسيمات خصائص مميزة مثل الكتلة والشحنة. 

وتقلب هذه النظرية الصفحة على الوصف القياسي للكون عن طريق استبدال كل جسيمات المادة والقوة بعنصر واحد فقط: أوتار متذبذبة صغيرة تلتف وتدور بطرق معقدة لتعطي الجسيمات.

ما الذي تحاول نظرية الأوتار فعله؟

تحاول نظرية الأوتار ربط القوى الأربع في الكون: القوة الكهرومغناطيسية والقوة النووية القوية والقوة النووية الضعيفة والجاذبية. يعتقد العلماء أن الأوتار من هذه القوى الأربعة المختلفة تتفاعل مع بعضها بعضاً.

من الذي أسس نظرية الأوتار؟

هذه النظرية هي بوتقة تجمع جهود العديد من أبرز العلماء والباحثين، وأهمهم:

غابرييل فينيزيانو، عالم الفيزياء النظرية الإيطالي الذي يعمل في المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية (CERN)، الذي قام عام 1968 باستخدام البيانات التي تم جمعها من مختلف مسرعات الجسيمات لصياغة أسس نظرية الأوتار. 

لكن كانت البوادر الأساسية لهذا العمل في فترة الأربعينيات من القرن العشرين، وخصوصاً على يد أينشتاين الذي أمضى الجزء الأخير من حياته في محاولة لإيجاد "نظرية كل شيء" وهي نظرية يمكن أن تربط النسبية العامة وميكانيك الكم. ومن أشهر المشاركين في تطوير النظرية حالياً الباحث ميشيو كاكو المشهور في أميركا.

ما هي الأفكار الأساسية لنظرية الأوتار؟

هناك بعض المفاهيم الأساسية التي تساعدنا على فهم نظرية الأوتار وهي:

  • الأوتار والأغشية: الأوتار هي خيوط أحادية البعد تأتي في شكلين: أوتار مفتوحة وأوتار مغلقة. 
  • وجود أبعاد مكانية إضافية: أي يوجد أبعاد إضافية للكون غير الأبعاد المكانية الثلاثة والزمن التي نعرفها، وهي 6 أبعاد محتملة، فيصبح لدينا في الكون 10 أبعاد.
  • الجاذبية الكمومية: نظرية الأوتار هي نظرية الجاذبية الكمومية لأنها تحاول دمج فيزياء الكم مع نظرية النسبية العامة. 
  • التناظر الفائق: يصف التناظر الفائق، المعروف أيضاً باسم نظرية الأوتار الفائقة، العلاقة بين نوعين من الجسيمات، وهي البوزونات والفرميونات. 
  • القوى الموحدة: يعتقد علماء نظرية الأوتار أنه يمكنهم استخدام أوتار متفاعلة، لشرح كيف تخلق تفاعلات القوى الأساسية الأربعة للطبيعة، أساساً موحداً لكل شيء.

ما هي آفاق نظرية الأوتار في المستقبل؟

قد يسمح لنا الفهم الأفضل لنظرية الأوتار وجمع الأدلة الكافية لتطبيقها، بالسفر بين الأكوان وإلى أبعاد جديدة، ما يجعل السفر عبر الزمن ممكناً.