Det grundlæggende i strengteori

Stringteori er en matematisk teori, der prøver at forklare visse fænomener, som ikke i øjeblikket kan forklares under kvantefysikens standardmodel.

I sin kerne bruger strengteori en model af en-dimensionel streng i stedet for partiklerne i kvantefysik. Disse strenge, størrelsen på Planck længde (10^-35 m), vibrerer ved specifikke resonansfrekvenser. Nogle nylige versioner af strengteori har forudsagt, at strengene kunne have en længere længde op til næsten en millimeter i størrelse, hvilket ville betyde, at de er inden for det område, som eksperimenter kunne registrere dem. Formlerne, der er resultatet af strengteori, forudsiger mere end fire dimensioner (10 eller 11 i de mest almindelige varianter, skønt en version kræver 26 dimensioner), men de ekstra dimensioner "krølles sammen" inden for Planck længde.

Foruden strengene indeholder strengteori en anden type grundlæggende objekt kaldet a bran, som kan have mange flere dimensioner. I nogle "braneworld-scenarier" sidder vores univers faktisk "fast" inde i en 3-dimensionel brane (kaldet en 3-brane).

Stringteori blev oprindeligt udviklet i 1970'erne i et forsøg på at forklare nogle uoverensstemmelser med hadrons og andre energiformer grundlæggende fysikpartikler.

Som med meget af kvantefysik, kan matematikken, der gælder for strengteori, ikke løses unikt. Fysikere skal anvende forstyrrelsesteori for at få en række tilnærmede løsninger. Sådanne løsninger inkluderer naturligvis antagelser, der måske eller måske ikke er rigtige.

Det drivende håb bag dette arbejde er, at det vil resultere i en "teori om alting", herunder en løsning på problemet med kvantetyngdekraftog forene kvantefysik med generel relativitet, således at forene fysiske grundlæggende kræfter.

Den originale strengteori fokuserede kun på boson partikler.

Superstring teori (forkortelse af "supersymmetrisk strengteori") inkorporerer bosoner med en anden partikel, fermionersamt supersymmetri til model tyngdekraft. Der er fem uafhængige superstringsteorier:

• Type 1
• Type IIA
• Type IIB
• Type HO
• Skriv HE

M-Theory: En supertraingsteori, foreslået i 1995, der forsøger at konsolidere Type I, Type IIA, Type IIB, Type HO og Type HE modeller som varianter af den samme grundlæggende fysiske model.

En konsekvens af forskningen i strengteori er erkendelsen af, at der er et enormt antal mulige teorier, der kunne være konstrueret, hvilket får nogle til at stille spørgsmålstegn ved, om denne fremgangsmåde nogensinde vil udvikle "teorien om alting", som mange forskere oprindeligt håbede. I stedet har mange forskere vedtaget et synspunkt om, at de beskriver et enormt strenge teorilandskab over mulige teoretiske strukturer, hvoraf mange faktisk ikke beskriver vores univers.

På nuværende tidspunkt har strengteori ikke med succes foretaget nogen forudsigelse, som heller ikke forklares gennem en alternativ teori. Det er hverken specifikt bevist eller forfalsket, skønt det har matematiske træk, der giver det mange appeller til mange fysikere.

Et antal foreslåede eksperimenter kan have muligheden for at vise "strengeffekter." Den energi, der kræves til mange sådanne eksperimenter er ikke i øjeblikket tilgængelig, skønt nogle er inden for muligheden i den nærmeste fremtid, såsom mulige observationer fra sort huller.

Kun tiden vil vise, om strengteori vil være i stand til at indtage en dominerende plads i videnskaben, ud over at inspirere mange fysikers hjerter og sind.