Mündi kaks külge vibreerivad ühel nööril

Albert Einstein ei suutnud kunagi luua ühtset teooriat, mis seletaks kogu maailma ühes sidusas struktuuris. Sajandi jooksul ühendasid teadlased neljast teadaolevast füüsilisest jõust kolm, mida nad nimetasid standardmudeliks. Siiski jääb alles neljas jõud, gravitatsioon, mis sellesse mõistatusse päriselt ei mahu.

Või äkki on?

Tänu kuulsa Ameerika Princetoni ülikooliga seotud füüsikute avastustele ja järeldustele on nüüd varjus võimalus ühitada Einsteini teooriaid kvantmehaanika valitsetava elementaarosakeste maailmaga.

Kuigi see ei ole veel "kõige teooria", paljastab enam kui kakskümmend aastat tagasi tehtud töö, mida veel täiendatakse, hämmastavaid matemaatilisi mustreid. Einsteini gravitatsiooniteooria teiste füüsika valdkondadega – eeskätt subatomiliste nähtustega.

Kõik sai alguse 90ndatel leitud jalajälgedest Igor Klebanov, Princetoni füüsikaprofessor. Kuigi tegelikult peaksime minema veelgi sügavamale, siis 70ndatel, mil teadlased uurisid väikseimaid subatomilisi osakesi nn. kvargid.

Füüsikud pidasid kummaliseks, et hoolimata sellest, kui suure energiaga prootonid kokku põrkasid, ei saanud kvargid põgeneda – nad jäid alati prootonite lõksu.

Üks nendest, kes selle teema kallal töötas, oli Aleksander Poljakovka Princetoni füüsikaprofessor. Selgus, et kvarke "liimivad" kokku tollal uue nimega osakesed kiida mind. Mõnda aega arvasid teadlased, et gluoonid võivad moodustada "stringe", mis seovad kvarke omavahel. Poljakov nägi seost osakeste teooria ja stru teooriakuid ei suutnud seda ühegi tõendiga põhjendada.

Hilisematel aastatel hakkasid teoreetikud väitma, et elementaarosakesed olid tegelikult väikesed vibreerivate stringide tükid. See teooria on olnud edukas. Selle visuaalne seletus võib olla järgmine: nii nagu vibreeriv keel viiulis tekitab erinevaid helisid, määravad füüsikas keelevibratsioonid osakese massi ja käitumise.

1996. aastal tegi Klebanov koos üliõpilase (ja hiljem doktorandiga) Stephen Gubser ja järeldoktor Amanda Pete, kasutas gluoonide arvutamiseks stringiteooriat ja võrdles seejärel tulemusi stringiteooriaga.

Meeskonnaliikmed olid üllatunud, et mõlemad lähenemisviisid andsid väga sarnaseid tulemusi. Aasta hiljem uuris Klebanov mustade aukude neeldumiskiirusi ja leidis, et seekord kattuvad need täpselt. Aasta hiljem kuulus füüsik Juan Maldasena leidis vastavuse gravitatsiooni erivormi ja osakesi kirjeldava teooria vahel. Järgnevatel aastatel töötasid teised teadlased selle kallal ja töötasid välja matemaatilisi võrrandeid.

Nende matemaatiliste valemite peensustesse laskumata taandus kõik tõsiasjale, et Osakeste gravitatsiooniline ja subatomiline vastastikmõju on nagu ühe mündi kaks külge. Ühest küljest on see gravitatsiooni laiendatud versioon, mis on võetud Einsteini 1915. aasta üldrelatiivsusteooriast.Teisest küljest on see teooria, mis kirjeldab ligilähedaselt subatomaarsete osakeste käitumist ja nende vastastikmõjusid.

Klebanovi tööd jätkas Gubser, kellest sai hiljem muidugi ... Princetoni ülikooli füüsikaprofessor, kuid kahjuks suri ta paar kuud tagasi. Just tema väitis aastate jooksul, et nelja gravitatsiooniga vastasmõju suurejooneline ühendamine, sealhulgas stringiteooria kasutamine, võib viia füüsika uuele tasemele.

Kuid matemaatilisi sõltuvusi tuleb kuidagi katseliselt kinnitada ja see on palju hullem. Seni pole selleks katset tehtud.