teória superstrún je pre mnohých extrémne šikovných teoretických fyzikov teóriou všetkého. Pre iných, rovnako šikovných teoretických fyzikov, nie je teóriou ničoho. Inými slovami, vzťah k potenciálne najhlbšej fyzikálnej teórii všetkých čias je vecou vkusu. Ako je niečo také možné?
Amihay Hanany: Teória superstrún sa od začiatku javila ako teória, ktorá by v princípe mohla vysvetliť celú fyziku na základe niekoľkých veľmi jednoduchých predpokladov. Zatiaľ však nepriniesla nijaké nové predpovede, ktoré by sa podarilo experimentálne potvrdiť. Je preto vecou vkusu, či veríme, že ide o teóriu tohto sveta, alebo nie. V každom prípade však odhalila mnohé dovtedy netušené matematické súvislosti, takže aj keď prijmeme ten najpesimistickejší pohľad z hľadiska fyziky, z hľadiska matematiky je to veľmi plodná oblasť. S koreňmi vo fyzike.
čo sú vlastne superstruny a ako vstúpili koncom 60. rokov minulého storočia do fyziky elementárnych častíc?
Vstúpili tam v rámci jednej pomerne ezoterickej teórie silných jadrových síl. Tieto sily alebo interakcie sú štandardne považované za interakcie častíc, čiže bezrozmerných objektov. V rámci strunovej teórie týchto interakcií sa namiesto častíc uvažovalo o malých jednorozmerných objektoch, ktorým sa hovorilo struny. Častice v tejto teórii nevystupovali ako elementárne objekty, objavovali sa až ako kvantové excitácie tých strún.
čo je pomerne bizarná predstava.
Áno, ale v tom čase neexistovala nijaká rozumná teória silných interakcií častíc. Teória strún určite stála za preskúmanie ako jedna z vcelku perspektívnych alternatív. Lenže vysvitlo, že to nie je životaschopná alternatíva. Výpočty ukázali, že táto teória jednoducho nie je v súlade so všetkými známymi experimentálnymi dátami.
jedným zo spomínaných nesúladov bola existencia kvantovej excitácie struny, ktorá zodpovedala častici s nulovou hmotnosťou a s takzvaným spinom 2. Nijaká takáto silno interagujúca častica neexistuje, takže teória strún ako teória silných interakcií vlastne predpovedala existenciu neexistujúcej častice. Čo nie je práve najlepšia predpoveď.
A presne táto častica sa stala triumfom novej, oveľa hlbšej a ambicióznejšej interpretácie teórie strún. Práve takúto hmotnosť a spin totiž má mať gravitón, čiže častica spôsobujúca gravitačné interakcie na kvantovej úrovni. Ak sme teda príslušnú excitáciu struny neinterpretovali ako neexistujúcu silno interagujúcu časticu, ale ako gravitón, tak namiesto nenaplnenej predpovede sme mali predpoveď gravitácie na kvantovej úrovni. Ako povedal jeden zo zakladateľov teórie superstrún John Schwarz, táto teória automaticky predpovedá gravitáciu.
BEZ VÁS SA NEPOHNEME
Pridajte sa do komunity predplatiteľov, ktorí pohnú Slovenskom a prečítajte si odomknutú verziu tohto článku.