स्टीफन हॉकिंग, आशा व्यक्त की है कि एम-सिद्धांत की व्याख्या करेगा ब्रह्मांड. क्या है इस सिद्धांत?

<पी>कथा यह है कि अल्बर्ट आइंस्टीन खर्च पर अपने अंतिम घंटे पृथ्वी, अनुरेखण और ड्राइंग के एक टुकड़े पर कुछ कागज में आखिरी प्रयास करने के लिए तैयार सब कुछ के सिद्धांत है. 60 साल बाद और एक अन्य प्रसिद्ध वैज्ञानिक सैद्धांतिक भौतिकी में, स्टीफन हॉकिंग, इस दुनिया को छोड़ के साथ इसी तरह के विचार. हम जानते हैं कि हॉकिंग का मानना है कि तथाकथित M-सिद्धांत हमारी सबसे अच्छा मौका बनाने के लिए एक पूरा सिद्धांत ब्रह्मांड की. लेकिन यह क्या है?

के बाद से तो, 1915 में, था, तैयार सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत आइंस्टीन के, हर भौतिक विज्ञानी चाहता था करने के लिए, सामंजस्य के बारे में हमारी समझ असीम रूप से छोटी सी दुनिया के परमाणुओं और कणों के साथ असीम रूप से बड़े पैमाने पर ब्रह्मांड की. यदि बाद में अच्छी तरह से वर्णित द्वारा आइंस्टीन समीकरणों, पहले के साथ असाधारण सटीकता की भविष्यवाणी की तथाकथित मानक मॉडल के मौलिक बातचीत है.

हमारी वर्तमान समझ है कि बातचीत के बीच भौतिक वस्तुओं द्वारा वर्णित है चार मौलिक बलों. उनमें से दो — गुरुत्वाकर्षण और विद्युत — पता चला रहे हैं करने के लिए हमें स्थूल स्तर पर, हम उन लोगों के साथ सौदा हर दिन है । अन्य दो — कमजोर और मजबूत बातचीत हो पर एक बहुत छोटे पैमाने पर है और केवल जब हम साथ काम कर रहे हैं उपपरमाण्विक प्रक्रियाओं.

मानक मॉडल के मौलिक बातचीत प्रदान करता है एक संरचना के लिए तीन इन बलों, लेकिन गुरुत्व नहीं करता है, इस तस्वीर में फिट. के बावजूद सही विवरण के बड़े पैमाने पर घटना के रूप में इस तरह के व्यवहार के एक ग्रह की कक्षा में या गतिशीलता, आकाशगंगाओं के सामान्य सापेक्षता काम बंद हो जाता है पर बहुत कम दूरी है । के अनुसार मानक मॉडल के लिए, सभी बलों द्वारा मध्यस्थता कर रहे हैं कुछ कणों है । के मामले में गुरुत्वाकर्षण का काम कर रही है graviton. लेकिन जब हम कोशिश करते हैं की गणना करने के लिए बातचीत के इन gravitons दिखाई देते हैं व्यर्थ में अनंत समीकरण है ।

एक पूरा सिद्धांत गुरुत्वाकर्षण का काम होना चाहिए किसी भी पैमाने पर और खाते में लेने के लिए क्वांटम प्रकृति के मौलिक कण है । यह अनुमति होगी आप के लिए फिट गुरुत्वाकर्षण में एक एकीकृत संरचना के साथ अन्य तीन मौलिक बातचीत है, जिससे लौकिक सब कुछ के सिद्धांत है. बेशक, के बाद से तो फिर, मौत के बाद से अल्बर्ट आइंस्टीन ने वर्ष 1955 में किया गया है महत्वपूर्ण इस क्षेत्र में प्रगति. हमारी सबसे अच्छा उम्मीदवार आज नाम भालू M-सिद्धांत है.

एक क्रांति में स्ट्रिंग

करने के लिए मूल विचार को समझने के एम-सिद्धांत रूप में, की जरूरत करने के लिए वापस जाने के लिए 1970 के दशक में जब वैज्ञानिकों ने महसूस किया कि का वर्णन करने के बजाय ब्रह्मांड पर आधारित है, बात कण, वे बेहतर होता है का वर्णन करने के लिए के रूप में oscillating तार (बिजली ट्यूबों). एक नए तरीके से समझने की मौलिक घटक प्रकृति का नेतृत्व करने के लिए समाधान के कई सैद्धांतिक समस्या है । सब से पहले, अलग स्ट्रिंग के कंपन व्याख्या की जा सकती के रूप में graviton. और इसके विपरीत करने के लिए मानक के गुरुत्व के सिद्धांत, स्ट्रिंग सिद्धांत का वर्णन कर सकते हैं बातचीत के गणितीय, और नहीं मिलता अजीब infinities. तो, गुरुत्वाकर्षण में शामिल किया जा सकता के लिए एक संयुक्त संरचना है ।

इस के बाद रोमांचक खुली सैद्धांतिक भौतिकविदों प्रयास के एक बहुत डाल करने के लिए एहसास उसके परिणामों. लेकिन, जैसा कि अक्सर होता है अनुसंधान के साथ, कहानी के स्ट्रिंग सिद्धांत है, उतार चढ़ाव से भरा है । पहली बार में लोगों को हैरान थे तथ्य यह है कि वह के अस्तित्व की भविष्यवाणी की है कि एक कण चाल प्रकाश की तुलना में तेजी है, तथाकथित "tachyon". इस भविष्यवाणी के साथ संघर्ष में आया सभी प्रयोगात्मक टिप्पणियों, और एक गंभीर छाया पर स्ट्रिंग सिद्धांत है.

हालांकि, इस मुद्दे को हल किया गया था जल्दी 1980 में-ies में एक साथ परिचय के साथ में स्ट्रिंग सिद्धांत तथाकथित "supersymmetry". यह भविष्यवाणी की है कि प्रत्येक कण अपने स्वयं के superpartner और असामान्य संयोग है कि एक ही हालत वास्तव में समाप्त tachyon. यह पहली सफलता है व्यापक रूप से जाना जाता है के रूप में "पहली स्ट्रिंग क्रांति".

एक और असामान्य विशेषता यह है कि स्ट्रिंग सिद्धांत के अस्तित्व की आवश्यकता दस अंतरिक्ष-समय आयाम है । वर्तमान में हम जानते हैं की केवल चार: गहराई, ऊँचाई, चौड़ाई, और समय. हालांकि यह की तरह लग रहा है एक गंभीर बाधा है, प्रस्तावित किया गया था कई समाधान है, और वर्तमान में यह सब लगता है बल्कि असामान्य विशेषता है, बजाय एक समस्या है.

उदाहरण के लिए, हम कर सकते में मौजूद चार आयामी दुनिया के किसी भी उपयोग के बिना करने के लिए अतिरिक्त माप है । या अतिरिक्त आयाम हो सकता है कॉम्पैक्ट और में कवर कर रहे हैं इस तरह के एक छोटे पैमाने पर है कि हम उन्हें नहीं देख सकता. हालांकि, विभिन्न compactification के लिए नेतृत्व करेंगे अलग अलग मूल्यों के भौतिक स्थिरांक और अलग अलग भौतिकी के कानूनों. एक संभव समाधान है कि हमारे ब्रह्मांड सिर्फ है कई में से एक में एक अंतहीन "मल्टीवर्स" द्वारा प्रबंधित विभिन्न शारीरिक कानूनों है ।

M-सिद्धांत

वहाँ बनी हुई है कि एक समस्या का सबब बन सिद्धांतकारों के तार का समय है । एक पूरी तरह से वर्गीकरण के अस्तित्व को दिखाया पाँच अलग अलग सुसंगत स्ट्रिंग सिद्धांत है, और नहीं समझ सकता है क्यों प्रकृति का चयन करना चाहिए में से एक.

और यहाँ खेलने में आता है M-सिद्धांत है. के दौरान दूसरी क्रांति के तार 1995 में, भौतिकविदों मान लिया है कि पाँच लगातार स्ट्रिंग सिद्धांतों कर रहे हैं वास्तव में अलग अलग व्यक्तियों के लिए अद्वितीय है, जो सिद्धांत में मौजूद है, ग्यारह अंतरिक्ष-समय आयाम कहा जाता है M-सिद्धांत है. यह भी शामिल है, हर स्ट्रिंग सिद्धांत विभिन्न शारीरिक संदर्भों में, जबकि शेष के लिए व्यावहारिक । यह एक अविश्वसनीय रूप से आकर्षक चित्र नेतृत्व किया गया है सबसे सैद्धांतिक भौतिकविदों के लिए विचार है कि एम-सिद्धांत हो जाएगा सब कुछ के सिद्धांत — और यह भी गणितीय और अधिक सुसंगतकी तुलना में अन्य सभी प्रस्तावित सिद्धांतों में से एक.

यह जो कुछ भी था, यह है कि एम-सिद्धांत का उत्पादन नहीं कर सकता है कि भविष्यवाणियों परीक्षण किया जा सकता है प्रयोगात्मक. Supersymmetry वर्तमान में परीक्षण किया जा रहा है पर बड़े hadron Collider. अगर वैज्ञानिकों मिल सकता है के संकेत के अस्तित्व superpartners, यह अंततः की स्थिति को मजबूत M-सिद्धांत है. लेकिन आधुनिक सैद्धांतिक भौतिकी अभी तक नहीं है देने के लिए सक्षम निरीक्षण भविष्यवाणियों और प्रयोगात्मक कल्पना नहीं कर सकते सत्यापन के लिए प्रयोग किया जाता है ।

के सबसे महान भौतिकविदों और cosmologists खोजने के साथ जुनून सवार इस सुंदर और सरल विवरण के साथ, जो दुनिया में सब कुछ समझाना होगा. और यद्यपि हम अभी भी अभी तक इस के बिना, प्रतिभाशाली और रचनात्मक लोगों की तरह हॉकिंग असंभव हो जाएगा कि.