▪️روایتی از یک‌پارچگی در لحظۀ «صفر»:
(5)
🆔 @Physics3p

ابتدا فیزیک‌دان‌ها براین باور بودند که این ابعاد اضافی چنان کوچک (کوچک‌تر از ابعاد اتمی) و درهم پیچیده هستند که به هیچ عنوان قابل مشاهده و آشکارسازی نیستند که در نهایت در سال 1985 عدّه‌ای از فیزیک‌دان‌ها استدلال کردند که مناسب‌ترین شکل برای این فضاهای اضافی چیزی است که مانیفُلد کالابی ـ یائو نامیده می‌شود. این ساختار فضایی کالابی ـ یائو چنان است که در هر نقطۀ فوق میکروسکوپی از ابعاد سه‌گانۀ ملموس می‌توان به آن ابعاد اضافی دست یافت.این‌که نظریه ابعادی اضافی را می‌طلبد به کنار، سر در‌گم‌تر از آن، تعداد ابعاد اضافی نظریه است. در حقیقت، نظریه خودش ابعاد خودش را تعیین می‌کند: فقط 10 بُعد، همین و بس.

به جز همۀ این‌ها قرار بود نظریۀ ریسمانی نماینده‌ای برای میدان‌های یک‌پارچه و متقارن باشد امّا در سال 1990 دانشمندان به یک مشکل اساسی برخوردند. فیزیک‌دان‌ها متوجّه شدند که نظریۀ اَبَرریسمان‌ها در پنج رده قرار می‌گیرد که هر کدام تقریباً ـ و نه کاملاً ـ با جهان مطابقت داشتند. این خیلی ناخوشایند بود. نظریه‌ای که خنیاگر میدان یک‌پارچه بود در پنج دستۀ «خود ـ سازگار» موجودیت داشت.

در سال 1994 اوضاع به نفع نظریه‌های ریسمانی تغییر کرد. ادوارد ویتن و پل تاوسِند از دانشگاه کمبریج توانستند تغییری اساسی در نظریه ایجاد کنند. آنان در ایده‌ای جسورانه از نظر ریاضی نشان دادند که هر نظریۀ ده بعدی ریسمانی در واقع تقریبی از یک نظریۀ بزرگ‌تر یازده بعدی است که ویتن آن‌را «نظریۀ M» نامید ـ که هنوز گمانه‌زنی‌هایی در مورد نام‌گذاری آن برقرار است. نظریۀ M ـ که از ماهیتی دمُکراتیک برخوردار بود ـ در کنار ریسمان‌های تک بعدی قادر به معرّفی عناصری گسترده با ابعادی متنوّع بود. این عناصر چندبعدی «غشا» یا «پوسته» نام گرفتند. نظریۀ M نشان می‌داد که هر پنج نظریۀ مختلف ابرریسمان‌ها شکل‌هایی مختلف از یک نظریۀ 11 بعدی هستند. به نوعی، اگر یک بُعد (همان بعد تازه شناخته شدۀ یازدهم) را لوله کنیم، آن‌گاه در 10 بُعد باقی‌مانده یک پوسته به یک ریسمان شکسته می‌شود ـ که توسّط یکی از پنج نظریۀ ابرریسمان‌ها توصیف می‌شود.
یک سال پس از حدس ویتن، جو پُلشینسکی از دانشگاه کالیفرنیا در مورد چگونگی غشاها به نتایجی کلیدی دست یافت. پُلشینسکی به این نتیجه رسید که نقاط انتهایی ریسمان‌ها در شرایطی خاص آزادانه قادر به حرکت کامل نیستند ـ چنان‌چه دانه‌های تسبیح ضمن داشتن آزادی حرکت در امتداد نخ، مجبور به تبعیت از مسیر نخ هستند. به نوعی، پُلشینسکی دریافته بود که ریسمان‌ها می‌بایست به چیزی در فضا مقیّد شده باشند. وی بدین منظور «غشاهای نوع دی» را معرّفی کرد. می‌توان گفت که ریسمان‌ها به «دی ـ غشا»ها گره خورده‌اند و به همین جهت است که محدودیت حرکتی دارند.

✍نویسنده: سعید گراوندی (زاحل)

🆔 @Physics3p