🔸تاریخچه نظریه ریسمان(۱):

🆔 @Physics3p

در اواخر قرن بیستم فیزیکدان های زیادی به دنبال کشف ماهیت برهم‌کنش هسته‌ای قوی بودند. برهم‌کنش قوی عامل پراکندگی هادرون ها (مانند پروتون‌ها و نوترون‌ها) بودند. از آنجا که ذرات زیراتمی مشاهده ناپذیر بودند، فیزیکدان ها برای درک ماهیت آن‌ها در شتاب دهنده ها با انرژی های بسیار زیاد هادرون ها را به هم می‌کوباندند.
به این طریق فیزیکدان ها توانسته بودند در پی این برخورد ها دنباله‌ای از اعداد موسوم به ماتریس s را تدوین کنند. چرایی و چگونگی این ماتریس برای فیزیکدان ها معما شده بود تا این که تا اینکه در سال ۱۹۶۸ فیزیکدانی به نام گابریل ونتزیانو در شتاب‌دهنده‌ی سرن به رابطه‌ای عجیب برخورد کرد. ونتزیانو قبل از آن که ایده‌ای برای برهم‌کنش های قوی در ذهن داشته باشد، توانسته بود در دل کتاب های قدیمی رابطه‌ای پیدا کند که ماتریس s را به خوبی توضیح می‌داد. ونتزیانو رابطه‌ای ۲۰۰ ساله پیدا کرده بود که می‌توانست داده های تجربی حاصل از شتاب‌دهنده ها را توضیح دهد. این رابطه‌ تابع بتای اویلر بود که توسط ریاضیدان سوئیسی لئوناردو اویلر کشف شده بود.

در نهایت ونتزیانو مدلی موسوم به مدل تشدید دوگان طراحی کرد که به نتایج برهمکنش های قوی تا حدودی نزدیک بود هرچند نمی‌توانست کاملاً آنهارا توضیح دهد. اما باز این سوال تداعی می‌شد که چرا تابع اویلر می‌توانست در تعامل هادرون ها کاربردی داشته باشد. با شکل‌گیری نظریه قدرتمندی در زمینه‌ی برهمکنش های قوی به نام کرومودینامیک کوانتومی، مدل تشدید دوگان رفته رفته فراموش شد.

تابع اویلر جمع بندی خوبی از بسیاری خصوصیات برهمکنش قوی به نمایش می‌گذاشت و کسی دلیل این ارتباط را نمی‌دانست. اما یک نکته‌ی کلیدی در پشت پرده پنهان شده بود.
در سال ۱۹۷۰ دانشمندانی چون ساسکیند از دانشگاه استنفورد، نیلسن از انستیتو نیلز بور و نامبو از دانشگاه شیکاگو پرده از این ارتباط گشودند. آنان به تعبیری فیزیکی از مدل تشدید دوگان دست یافته بودند. آن فیزیکدانان نشان دادند که برای تحقق یافتن فرایند های کوانتومی مدل تشدید دوگان می‌بایست برهمکنش هسته‌ای قوی میان دو ذره را ناشی از وجود ریسمان های بسیار نازک و ظریف در نظر بگیریم. این تعبیر نشان می‌داد که ذرات بنیادی‌ای که آنها را نقطه‌ای می‌پنداشتیم، در بطن نهایی خود چیزی جز ریسمان های مرتعش نیستند. یعنی اگر با میکروسکوپ فوق قوی به الکترون نگاه کنیم در نهایت به ریسمانی تپنده می‌رسیم.

زمانی که یک ریسمان با ریسمان دیگر برخورد می‌کند، الگوی اعداد ماتریس s ایجاد می‌شود که پیش‌تر توسط ونتزیانو تعریف شده بود. در این تعبیر ذره چیزی نبود جز یک لرزش یا نتی نواخته شده بر روی یک ریسمان.

🆔 @Physics3p

📚 منبع: به دنبال جهان های موازی نوشته‌ی مهندس سعید گراوندی

🔻ادامه