TEORIA STRINGURILOR ŞI VISUL LUI EINSTEIN – partea I-a

 

teoria stringurilor partea 1.jpg

Explicarea lumii și a vieții pe planeta Pământ și în marele Univers, a fost una din preocupările constante ale oamenilor de știință, din cele mai vechi timpuri și până în zilele noastre.  Majoritatea fizicienilor admit astăzi că pentru a înțelege Universul există două legi de bază și anume „Teoria relativității generale” a lui Einstein și „Mecanica cuantică”.  Relativitatea generală ne prezintă spațiul macrouniversului că pe o țesătură netedă și elastică pe care stelele și planetele o deformează și o pot întinde, creând astfel gravitația. Pentru a înțelege însă Universul la scară foarte mică, microuniversul  particulelor subatomice, este nevoie de mecanica cuantică, unde totul pare a fi haotic.  Dacă la nivel macro totul este foarte clar și precis, la nivel micro totul este diferit, legile fiind cu totul altele decât cele la nivel macro. Oamenii de știință sunt de acord că toate forțele ce conduc universul nostru sunt forta gravitației, descrisă de teoria relativității generale precum și cele trei forțe descrise de mecanica cuantică, forța nucleară puternică – responsabilă pentru legătură dintre protoni și neutroni înăuntrul atomilor, electromagnetismul – care produce lumina, electricitatea și atracția magnetică și în sfârșit forța nucleară slabă – responsabilă pentru scăderea radioactivă. Totul în Univers, de la compunerea unui atom până la nașterea stelelor, este doar interacțiunea acestor patru forțe cu materia. Albert Einstein, și-a petrecut ultimii 30 de ani din viață căutând un mod de a descrie forțele naturii într-o singură teorie. Acum „Teoria stringurilor” ar putea să îndeplinească visul sau de unificare. Teoria stringurilor susține că în inima fiecărei particule de materie, există un fir de energie vibrant, minuscul, numit „string”. Cuvântul provine din engleză și poate fi tradus prin coardă, șir, lanț, cordon, șirag, ață, rând, etc. O generație nouă de savanți, crede că aceste stringuri minuscule sunt cheia pentru a uni „lumea celor mari” cu „lumea celor mici” într-o singură teorie. Dar nu toți oamenii din lumea științei au îndrăgit această nouă teorie de la început pentru simplul motiv că încă nu poate fi testată în laborator sau prin observații făcute în spațiu ori cu telescoapele. Este evident faptul că orice nouă teorie lansată de un om de știință, poate deveni adevăr, numai după ce parcurge lungul drum al experimentelor. Vă propun în continuare o scurtă prezentare a etapelor parcurse de această nouă teorie revoluționară. Astfel, anul de naștere poate fi considerat 1968, când Gabriele Veneziano, un tânăr fizician italian, caută niște ecuații care să explice „forța nucleară puternică”, ce ține unit nucleul atomului, legând protonii cu neutronii. Se spune că el a dat peste o carte veche de matematică, scrisă de Leonhard Euler, în care a găsit ecuația lui Euler, considerată mult timp că o curiozitate matematică, dar care, iată, părea să descrie perfect „forța nucleară puternică”. A publicat repede un articol și a devenit celebru pentru această descoperire. În același timp, peste ocean, Leonard Susskind, un tânăr fizician american, independent de Gabriele Veneziano, văzând ecuația lui Euler își da seama că ea descrie un fel de particule cu o structură internă ce putea vibra și nu era doar o particulă punctiformă și era că o coarda elastică ce se putea întinde și contracta dar putea să și oscileze. A scris repede un articol introducând ideea revoluționară a stringurilor, numai că articolul sau a fost refuzat la publicare de către colectivul de „experți” ce trebuia să-l aprobe. Fizicienii din întreagă lume au continuat însă să experimenteze, lovind particulelele de materie între ele cu viteze din ce în ce mai mari și descoperind în fiecare lună noi particule. A urmat o explozie de noi particule descoperite: mezonul Rho, particula Omega, particula B, particula B1, particula B2, Phi, etc. Astfel fizicienii au făcut o prezicere uluitoare și neobișnuită : „forțele naturii pot fi explicate de particule” Totul este că un joc între doi copii ce își aruncă o minge de la unul la altul, această minge fiind așa zisele „particulele mesagere”. De exemplu, în cazul magnetismului, această minge ar fi un foton. Cu cât mai des se transferă între cele două părți aceste particule mesagere – fotonii – cu atât mai puternică este forță de atracție magnetică. Experimentele au confirmat aceste preziceri despre particulele mesagere în electromagnetism, forța nucleară puternică și forța nucleară slabă. Folosind aceste particule mesagere, savanții, erau foarte aproape de a îndeplini visul lui Einstein de unificare a acestor forțe.  Fizicienii particulelor au raționat că dacă derulăm filmul cosmic spre momentul imediat după „big-bang”, în urmă cu 14 miliarde de ani, când Universul era de trilioane de ori mai fierbinte, particulele mesagere ale electromagnetismului și forței slabe ar fi fost insesizabile. Experimentele au arătat că pe măsură ce ne apropiem de condițiile ferbinti ale începutului, forță de atracție magnetică și cea slabă, se topesc și se unesc într-o singură forță numită „electro—slabă”. Iar fizicienii cred că dacă derulezi și mai departe filmul cosmic, forță electro-slabă s-ar uni cu forță puternică într-o mare „super-forță”. Deși această rămâne de dovedit, mecanică cuantică a fost capabilă să explice cum acționează cele trei forțe la nivel subatomic. Și iată cum deodată am avut o teorie consistentă a fizicii particulelor elementare, ce ne permit să descriem toate interacțiunile slabe, puternice, electromagnetice, în aceeași limbă. Această descriere a fost denumită „Modelul Standard” iar inventatorii au primit Premiul Nobel. Numai că în spatele „fanfarei” se găsea o fantastică omitere. Deși Modelul Standard explică  cele trei forțe ce guvernează „legea celor mici”, a particulelor, totuși lipsea cea mai familiară forță, gravitația. Teoria stringurilor, fiind pusă în umbră de Modelul Standard, mai avea foarte puțini fizicieni care lucrau pentru ea în acea perioada. Americanul John Schwarz, unul dintre ei, se ocupă în 1973 de acea particula fără masă, prezisă de teorie, dar niciodată văzută precum și de rezolvarea unor anomalii matematice care mai existau încă în ecuațiile care descriau teoria stringurilor. În pragul abandonării, Schwarz a avut o inspirație bruscă: dacă ecuațiile lui descriau gravitația? Asta însemna să reconsidere dimensiunile acelor fire minuscule de energie – stringurile – pe care să le considere de 100 de miliarde de miliarde de ori mai mici. Particula misterioasă apărea acum a fi gravitația, mult căutată particula ce se presupunea că transmite gravitația la nivel cuantic. Dacă stringurile descriau gravitația la nivel cuantic, ele trebuiau să fie cheia de unificare a celor patru forțe.

Continuarea în articolul viitor

Bio Vivo Terapii

 

Galerie | Acest articol a fost publicat în Fără categorie, Ştiinţă şi spiritualitate și etichetat , , . Pune un semn de carte cu legătura permanentă.

Lasă un răspuns

Te rog autentifică-te folosind una dintre aceste metode pentru a publica un comentariu:

Logo WordPress.com

Comentezi folosind contul tău WordPress.com. Dezautentificare /  Schimbă )

Fotografie Google

Comentezi folosind contul tău Google. Dezautentificare /  Schimbă )

Poză Twitter

Comentezi folosind contul tău Twitter. Dezautentificare /  Schimbă )

Fotografie Facebook

Comentezi folosind contul tău Facebook. Dezautentificare /  Schimbă )

Conectare la %s