Две стране новчића вибрирају на једној жици

Алберт Ајнштајн никада није успео да створи јединствену теорију која би објаснила цео свет у једној кохерентној структури. У року од једног века, истраживачи су комбиновали три од четири познате физичке силе у оно што су назвали Стандардни модел. Ипак, остаје четврта сила, гравитација, која се баш и не уклапа у ову загонетку.

Или је то можда то?

Захваљујући открићима и закључцима физичара повезаних са чувеним америчким Универзитетом Принстон, сада постоји сенка шансе да се Ајнштајнове теорије помире са светом елементарних честица којим влада квантна механика.

Иако то још увек није „теорија свега“, рад који је спроведен пре више од двадесет година и који се и данас проширује, открива изненађујуће математичке обрасце. Ајнштајнова теорија гравитације са другим областима физике – пре свега са субатомским појавама.

Све је почело траговима пронађеним 90-их година Игор Клебанов, професор физике на Принстону. Иако би заправо требало да се вратимо још даље у 70-те, када су научници проучавали ситне субатомске честице тзв. кваркови.

Физичари су сматрали чудним да без обзира на количину енергије са којом су се протони сударили, кваркови се не могу ослободити - они су увек остајали закључани унутар протона.

Један од људи који је радио на овом питању био је Александар Пољаковтакође професор физике на Принстону. Испоставило се да су кваркови "слепљени" заједно са тада новим именованим честицама хвали ме. Неко време, истраживачи су веровали да глуони могу да формирају "жице" које повезују кваркове. Пољаков је видео везу између теорије честица и стру тхеорин., али то није могао потврдити никаквим доказима.

У наредним годинама, теоретичари су почели да предлажу да су елементарне честице заправо мали комади вибрирајућих струна. Ова теорија је постала успешна. Визуелно објашњење би могло бити следеће: као што вибрирајућа жица у виолини производи различите звукове, вибрације жица у физици одређују масу и понашање честице.

1996. Клебанов заједно са студентом (а касније и докторантом) Степхен Губсер и постдокторант Аманда Пеет, користио теорију струна за израчунавање глуона, а затим упоредио резултате са теоријом струна за.

Чланови тима су били изненађени што су оба приступа дала веома сличне резултате. Годину дана касније, Клебанов је проучавао стопе апсорпције црних рупа и открио да су овог пута потпуно исте. Годину дана касније, познати физичар Хуан Малдасена открио кореспонденцију између посебног облика гравитације и теорије која описује честице. У наредним годинама, други научници су радили на томе и развили математичке једначине.

Не улазећи у замршеност ових математичких формула, све се свело на чињеницу да гравитациона и субатомска интеракција честица су као две стране истог новчића. С једне стране, то је проширена верзија гравитације, преузета из Ајнштајнове теорије опште релативности из 1915. Са друге стране, то је теорија која грубо описује понашање субатомских честица и њихове интеракције.

Клебанов посао је наставио Губсер, који је касније постао професор физике на... Универзитету Принстон, наравно, али је, нажалост, умро пре неколико месеци. Он је био тај који је годинама тврдио да велико уједињење четири силе са гравитацијом, укључујући употребу теорије струна, може да подигне физику на нови ниво.

Међутим, математичке зависности се морају некако експериментално потврдити, а са овим је ситуација много гора. Још увек не постоји експеримент да се ово уради.