🟣فراتر از اینشتین: فیزیکدانان پیوندهای شگفت انگیزی در کیهان پیدا می کنند
کاترین زندونِل‌لا - قسمت نخست
گرانش، نیرویی که توپ‌های بیس‌بال را به زمین بازمی‌گرداند و رشد سیاهچالهها را کنترل می‌کند، از نظر ریاضی با رفتارهای عجیب ذرات ساب اتمیک که همه مواد اطراف ما را تشکیل می‌دهند، متناسب است.
میز آلبرت انیشتین هنوز در طبقه دوم دپارتمان فیزیک پرینستون یافت می شود. این میز که در مقابل یک تخته سیاه از کف تا سقف پوشیده با معادلات ، قرار گرفته است، به نظر می رسد که روح نابغه‌ی موهای وزوزی را تجسم می بخشد، که از ساکنان فعلی دپارتمان می پرسد: "خب ، آیا هنوز آن را حل کرده اید؟"
انیشتین هرگز به هدف خود مبنی بر یک نظریه یکپارچه unified برای توضیح دنیای طبیعی در یک چارچوب framework واحد و همگن نرسید. در طول قرن گذشته، محققان لینک هایی را بین سه نیروی فیزیکی از چهار نیروی فیزیکی شناخته شده در یک "مدل استاندارد" جمع آوری کرده اند، اما نیروی چهارم، گرانش، همیشه به تنهایی باقی مانده است.
دیگر نه. به لطف بینش‌های اعضای هیئت علمی پرینستون و سایر افرادی که در این دپارتمان آموزش دیده‌اند، گرانش از فریزر خارج می شود - اگرچه به شیوه‌ای که چندان نزدیک به تصور اینشتین نیست.
اگرچه هنوز «نظریه همه چیز» TOE نیست، اما این چارچوب که بیش از 20 سال پیش تنظیم شد و هنوز در حال تکمیل است، روشهای شگفت‌انگیزی را نشان می‌دهد که نظریه گرانش اینشتین با دیگر حوزه‌های فیزیک مرتبط می‌شود و ابزارهای جدیدی را در اختیار محققان قرار می‌دهد تا با آنها به مسائل دست نیافتنی بپردازند.
بینش کلیدی این است که گرانش، نیرویی که توپ‌های بیس‌بال را به زمین بازمی‌گرداند و رشد سیاهچالهها را کنترل می‌کند، از نظر ریاضی با شیطنت های عجیب ذرات ساب اتمیک که همه مواد اطراف ما را تشکیل می‌دهند، متناسب است.
این تناسب relatability به دانشمندان اجازه می دهد تا از یک شاخه فیزیک برای درک سایر حوزه های به ظاهر نامرتبط فیزیک استفاده کنند. تا کنون، این مفهوم برای موضوعات مختلف از چرایی دمای سیاهچالهها تا اینکه چگونه بال‌های پروانه می‌تواند باعث طوفان در آن سوی جهان شود، اعمال شده است.
این تناسب بین گرانش و ذرات ساب اتمیک نوعی سنگ روزتا Rosetta stone را برای فیزیک فراهم می کند. سوالی در مورد گرانش بپرسید، و توضیحی در مورد ذرات ساب اتمیک خواهید داشت. و بالعکس.
ایگور کلبانوف، استاد فیزیک یوجین هیگینز پرینستون، که برخی از مفاهیم اولیه را در دهه 1990 در این بستر تولید کرد، گفت: «این ناحیه فوق‌العاده غنی است. و در تقاطع بسیاری از میدان های فیزیک قرار دارد."
✦ از تکه های ریز ریسمان
بذر این هم‌خوانی correspondence در دهه 1970 پاشیده شد، زمانی که محققان در حال بررسی ذرات کوچک ساب اتمیک به نام کوارک بودند. این موجودات مانند عروسک های روسی در داخل پروتون ها لانه می کنند که به نوبه خود اتم هایی را که همه مواد را تشکیل می دهند ایجاد می کنند. در آن زمان، فیزیکدانان ، این شگفتی که هر چقدر هم که دو پروتون را به سختی به هم بکوبید، نمی‌توانید کوارک‌ها را آزاد کنید – آنها در داخل پروتون‌ها محبوس می‌مانند ، را می دانستند.
یکی از افرادی که روی محصور کردن confinement کوارک کار می‌کرد، الکساندر پولیاکوف، استاد فیزیک جوزف هنری پرینستون بود. به نظر می رسد که کوارک ها توسط ذرات دیگری به نام گلوئون به هم چسبیده اند. برای مدتی، محققان فکر می‌کردند گلوئون‌ها می‌توانند به صورت ریسمان‌هایی مونتاژ assemble شوند که کوارک‌ها را به یکدیگر گره می‌زنند. پولیاکوف به پیوندی بین تئوری ذرات و نظریه ریسمان نگاه کرد، اما کار به قول پولیاکوف «موج دست» hand-wavy بود و او نمونه‌های دقیقی نداشت.
در همین حال، این ایده که ذرات بنیادی در واقع تکه های bit کوچکی از ریسمان مرتعش vibrational string هستند در حال گسترش بود، و در اواسط دهه 1980، "نظریه ریسمان" تصورات بسیاری از فیزیکدانان برجسته را تحت تأثیر قرار داد.
ایده ساده است: همانطور که یک سیم ویولن مرتعش باعث ایجاد نت های مختلف می شود، ارتعاش هر سیم جرم و رفتار یک ذره را پیش بینی می کند. زیبایی ریاضی مقاومت ناپذیر بود و به موجی از اشتیاق برای نظریه ریسمان به راهی برای توضیح نه تنها ذرات بلکه خود یونیورس تبدیل شد.
🆔 @phys_Q
کاترین زندونِل‌لا - قسمت نخست
گرانش، نیرویی که توپ‌های بیس‌بال را به زمین بازمی‌گرداند و رشد سیاهچالهها را کنترل می‌کند، از نظر ریاضی با رفتارهای عجیب ذرات ساب اتمیک که همه مواد اطراف ما را تشکیل می‌دهند، متناسب است.
میز آلبرت انیشتین هنوز در طبقه دوم دپارتمان فیزیک پرینستون یافت می شود. این میز که در مقابل یک تخته سیاه از کف تا سقف پوشیده با معادلات ، قرار گرفته است، به نظر می رسد که روح نابغه‌ی موهای وزوزی را تجسم می بخشد، که از ساکنان فعلی دپارتمان می پرسد: "خب ، آیا هنوز آن را حل کرده اید؟"
انیشتین هرگز به هدف خود مبنی بر یک نظریه یکپارچه unified برای توضیح دنیای طبیعی در یک چارچوب framework واحد و همگن نرسید. در طول قرن گذشته، محققان لینک هایی را بین سه نیروی فیزیکی از چهار نیروی فیزیکی شناخته شده در یک "مدل استاندارد" جمع آوری کرده اند، اما نیروی چهارم، گرانش، همیشه به تنهایی باقی مانده است.
دیگر نه. به لطف بینش‌های اعضای هیئت علمی پرینستون و سایر افرادی که در این دپارتمان آموزش دیده‌اند، گرانش از فریزر خارج می شود - اگرچه به شیوه‌ای که چندان نزدیک به تصور اینشتین نیست.
اگرچه هنوز «نظریه همه چیز» TOE نیست، اما این چارچوب که بیش از 20 سال پیش تنظیم شد و هنوز در حال تکمیل است، روشهای شگفت‌انگیزی را نشان می‌دهد که نظریه گرانش اینشتین با دیگر حوزه‌های فیزیک مرتبط می‌شود و ابزارهای جدیدی را در اختیار محققان قرار می‌دهد تا با آنها به مسائل دست نیافتنی بپردازند.
بینش کلیدی این است که گرانش، نیرویی که توپ‌های بیس‌بال را به زمین بازمی‌گرداند و رشد سیاهچالهها را کنترل می‌کند، از نظر ریاضی با شیطنت های عجیب ذرات ساب اتمیک که همه مواد اطراف ما را تشکیل می‌دهند، متناسب است.
این تناسب relatability به دانشمندان اجازه می دهد تا از یک شاخه فیزیک برای درک سایر حوزه های به ظاهر نامرتبط فیزیک استفاده کنند. تا کنون، این مفهوم برای موضوعات مختلف از چرایی دمای سیاهچالهها تا اینکه چگونه بال‌های پروانه می‌تواند باعث طوفان در آن سوی جهان شود، اعمال شده است.
این تناسب بین گرانش و ذرات ساب اتمیک نوعی سنگ روزتا Rosetta stone را برای فیزیک فراهم می کند. سوالی در مورد گرانش بپرسید، و توضیحی در مورد ذرات ساب اتمیک خواهید داشت. و بالعکس.
ایگور کلبانوف، استاد فیزیک یوجین هیگینز پرینستون، که برخی از مفاهیم اولیه را در دهه 1990 در این بستر تولید کرد، گفت: «این ناحیه فوق‌العاده غنی است. و در تقاطع بسیاری از میدان های فیزیک قرار دارد."
✦ از تکه های ریز ریسمان
بذر این هم‌خوانی correspondence در دهه 1970 پاشیده شد، زمانی که محققان در حال بررسی ذرات کوچک ساب اتمیک به نام کوارک بودند. این موجودات مانند عروسک های روسی در داخل پروتون ها لانه می کنند که به نوبه خود اتم هایی را که همه مواد را تشکیل می دهند ایجاد می کنند. در آن زمان، فیزیکدانان ، این شگفتی که هر چقدر هم که دو پروتون را به سختی به هم بکوبید، نمی‌توانید کوارک‌ها را آزاد کنید – آنها در داخل پروتون‌ها محبوس می‌مانند ، را می دانستند.
یکی از افرادی که روی محصور کردن confinement کوارک کار می‌کرد، الکساندر پولیاکوف، استاد فیزیک جوزف هنری پرینستون بود. به نظر می رسد که کوارک ها توسط ذرات دیگری به نام گلوئون به هم چسبیده اند. برای مدتی، محققان فکر می‌کردند گلوئون‌ها می‌توانند به صورت ریسمان‌هایی مونتاژ assemble شوند که کوارک‌ها را به یکدیگر گره می‌زنند. پولیاکوف به پیوندی بین تئوری ذرات و نظریه ریسمان نگاه کرد، اما کار به قول پولیاکوف «موج دست» hand-wavy بود و او نمونه‌های دقیقی نداشت.
در همین حال، این ایده که ذرات بنیادی در واقع تکه های bit کوچکی از ریسمان مرتعش vibrational string هستند در حال گسترش بود، و در اواسط دهه 1980، "نظریه ریسمان" تصورات بسیاری از فیزیکدانان برجسته را تحت تأثیر قرار داد.
ایده ساده است: همانطور که یک سیم ویولن مرتعش باعث ایجاد نت های مختلف می شود، ارتعاش هر سیم جرم و رفتار یک ذره را پیش بینی می کند. زیبایی ریاضی مقاومت ناپذیر بود و به موجی از اشتیاق برای نظریه ریسمان به راهی برای توضیح نه تنها ذرات بلکه خود یونیورس تبدیل شد.
🆔 @phys_Q