ทฤษฎีสตริงเป็นความพยายามที่จะรวมสองเสาหลักของฟิสิกส์ศตวรรษที่ 20 - กลศาสตร์ควอนตัมและทฤษฎีสัมพัทธภาพของอัลเบิร์ตไอน์สไตน์ด้วยกรอบการทำงานที่ครอบคลุมซึ่งสามารถอธิบายความจริงทางกายภาพทั้งหมดได้ มันพยายามทำเช่นนั้นโดยการวางตัวว่าอนุภาคเป็นหน่วยงานที่มีลักษณะคล้ายสตริงหนึ่งมิติซึ่งการสั่นสะเทือนจะกำหนดคุณสมบัติของอนุภาคเช่นมวลและประจุ
แนวคิดที่ใช้งานง่ายนี้ได้รับการพัฒนาขึ้นครั้งแรกในปี 1960 และ '70s เมื่อมีการใช้สตริงในการสร้างแบบจำลองข้อมูลที่ออกมาจาก collat subatomic ในยุโรปตามเว็บไซต์เกี่ยวกับทฤษฎีสตริงที่สร้างขึ้นโดย University of Oxford และ British Royal Society สตริงให้วิธีการทางคณิตศาสตร์ที่สง่างามในการอธิบายแรงที่แรงซึ่งเป็นหนึ่งในสี่กำลังพื้นฐานในจักรวาลซึ่งมีนิวเคลียสอะตอมรวมกัน
หัวข้อยังคงอยู่ในขอบเขตเป็นเวลาหลายปีจนกระทั่ง "การปฏิวัติทฤษฎีสตริง" ในปี 1984 เมื่อนักทฤษฎีไมเคิลกรีนและจอห์นชวาร์ซผลิตสมการที่แสดงให้เห็นว่าสายต่างๆสามารถหลีกเลี่ยงความไม่แน่นอนบางอย่าง เคมบริดจ์
แต่การออกดอกครั้งแรกของนักวิจัยทำให้ทฤษฎีที่แตกต่างกันห้าทฤษฎีอธิบายว่าสายหนึ่งมิติสั่นไหวอย่างไรในความเป็นจริง 10 มิติ การปฏิวัติครั้งที่สองเกิดขึ้นในปี 2538 เมื่อนักฟิสิกส์แสดงให้เห็นว่าความคิดที่แตกต่างเหล่านี้เกี่ยวข้องกันและสามารถนำมารวมกับทฤษฎีอื่นที่เรียกว่า supergravity ซึ่งทำงานใน 11 มิติ วิธีการดังกล่าวก่อให้เกิดชาติปัจจุบันของทฤษฎีสตริง
ไขปริศนาที่ลึกลับ
ทฤษฎีสตริงเป็นหนึ่งในวิธีการที่นำเสนอในการผลิตทฤษฎีของทุกอย่างแบบจำลองที่อธิบายอนุภาคและแรงที่รู้จักทั้งหมดและจะแทนที่แบบจำลองฟิสิกส์มาตรฐานซึ่งสามารถอธิบายทุกอย่างยกเว้นแรงโน้มถ่วง นักวิทยาศาสตร์หลายคนเชื่อในทฤษฎีสตริงเนื่องจากความงามทางคณิตศาสตร์ สมการของทฤษฎีสตริงอธิบายว่าสง่างามและคำอธิบายเกี่ยวกับโลกทางกายภาพนั้นได้รับการพิจารณาอย่างน่าพอใจอย่างยิ่ง
ทฤษฎีอธิบายแรงโน้มถ่วงผ่านสายสั่นสะเทือนที่มีคุณสมบัติตรงกับของ Graviton สมมุติซึ่งเป็นอนุภาคเชิงกลของควอนตัมที่จะรับแรงโน้มถ่วง ทฤษฎีนั้นต้องการมิติที่ 11 ในการทำงานมากกว่าที่จะเป็นพื้นที่สามมิติและครั้งหนึ่งที่เราเคยพบมาไม่ได้ห้ามนักฟิสิกส์ที่สนับสนุนมัน พวกเขาได้อธิบายง่ายๆว่ามิติพิเศษทั้งหมดถูกขดในพื้นที่ขนาดเล็กมากโดยมีขนาด 10 ^ -33 เซนติเมตรซึ่งเล็กพอที่ปกติเราไม่สามารถตรวจจับพวกมันได้
นักวิจัยใช้ทฤษฎีสตริงเพื่อพยายามตอบคำถามพื้นฐานเกี่ยวกับจักรวาลเช่นสิ่งที่เกิดขึ้นในหลุมดำหรือเพื่อจำลองกระบวนการจักรวาลเช่นบิ๊กแบง นักวิทยาศาสตร์บางคนพยายามใช้ทฤษฎีสตริงเพื่อจัดการพลังงานมืดพลังลึกลับที่เร่งการขยายตัวของอวกาศและเวลา
การแสวงหาที่ไม่มีที่สิ้นสุด
แต่ทฤษฎีสตริงได้มาเมื่อเร็ว ๆ นี้ภายใต้การตรวจสอบข้อเท็จจริงมากขึ้น การคาดการณ์ส่วนใหญ่ไม่สามารถทดสอบได้กับเทคโนโลยีในปัจจุบันและนักวิจัยหลายคนสงสัยว่าพวกมันกำลังลงหลุมกระต่ายที่ไม่มีวันจบสิ้น ในปี 2011 นักฟิสิกส์ได้รวมตัวกันที่พิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติอเมริกันสำหรับการอภิปรายประจำปีครั้งที่ 11 ของไอแซคอาซิมอฟเพื่ออภิปรายว่ามันสมเหตุสมผลหรือไม่ที่จะหันมาใช้ทฤษฎีสตริงเป็นคำอธิบายเกี่ยวกับความเป็นจริง
“ คุณกำลังไล่ล่าผีหรือเป็นคอลเลกชันของคุณโง่เกินไปที่จะคิดออกหรือไม่” แกล้ง Neil deGrasse Tyson ผู้อำนวยการของท้องฟ้าจำลอง Hayden ของพิพิธภัณฑ์ที่ชี้ให้เห็นว่าความคืบหน้าเกี่ยวกับทฤษฎีสตริงได้รับการปรับปรุงในปีที่ผ่านมา
ความท้าทายล่าสุดเกี่ยวกับทฤษฎีสตริงมาจากโครงร่างของตัวเองซึ่งทำนายการมีอยู่ของเอกภพที่มีลักษณะเฉพาะจำนวนมากซึ่งอาจสูงถึง 10 ^ 500 (นั่นคือหมายเลข 1 ตามด้วย 500 ศูนย์) ภูมิทัศน์ที่หลากหลายนี้ดูเหมือนจะให้ความเป็นไปได้มากพอที่หากนักวิจัยสำรวจพวกเขาพวกเขาจะเจอสิ่งที่สอดคล้องกับความเป็นจริงของเรา แต่ในปีพ. ศ. 2561 บทความที่มีอิทธิพลชี้ให้เห็นว่าไม่ใช่หนึ่งในจักรวาลสมมุติมากมายที่ดูเหมือนจักรวาลของเรา โดยเฉพาะแต่ละคนขาดคำอธิบายของพลังงานมืดที่เราเข้าใจอยู่ในปัจจุบัน
"นักทฤษฎีสตริงเสนอจำนวนของสิ่งก่อสร้างทางคณิตศาสตร์ที่ดูเหมือนไม่มีที่สิ้นสุดซึ่งไม่มีความสัมพันธ์กับการสังเกต" Sabine Hossenfelder นักฟิสิกส์จากสถาบันการศึกษาขั้นสูงของแฟรงค์เฟิร์ตในเยอรมนีซึ่งเคยวิจารณ์ทฤษฎีสตริงมาก่อนหน้านี้
นักวิจัยคนอื่น ๆ ยืนยันว่าทฤษฎีสตริงนั้นจะมีผลในวันหนึ่ง เขียนในนิตยสาร Physics Today นักฟิสิกส์ Gordon Kane แห่ง University of Michigan แนะนำว่าด้วยการอัพเกรดที่กำลังดำเนินอยู่ Had Had Collider ขนาดใหญ่สามารถพิสูจน์หลักฐานของทฤษฎีสตริงในอนาคตอันใกล้ แต่ชะตากรรมสุดท้ายของทฤษฎีก็ยังไม่เป็นที่ทราบ
