نظریه ریسمان

نظریه ی ریسمان ( String Theory ) یعنی به جای چهار نیروی بنیادی مستقل، یعنی هسته ای قوی، نیروی هسته ای ضعیف، نیروی الکترومغناطیس و نیروی گرانشی، یک نظریه واحد به وجود آمده است که همه ی آن هارا در بر می گیرد.

مدل استاندارد در علم فیزیک ذرات بنیادی را نقطه ای شکل میداند و نظریه ریسمان ذرات اتمی و زیر اتمی را حاصل ارتعاشات تار های بسیار ریز تک بعدی می پندارد. طول آن تار ها برابر با طول پلانک در نظر گرفته میشوند. اشکال کار این نظریه در این است که در عمل نمیتوان آنرا تائید یا رد نمود. وجه مشخصه یک تئوری علمی این است که پیش بینی های آن در آزمایشگاه و در عمل قابل تائید و یا رد باشد. لذا نظریه های مختلف ریسمان و ابر ریسمان را در حال حاظر میتوان در سطح تخیلات علمی طبقه بندی نمود. دانش آموزان دبیرستان و دانشجویان دانشگاه در رشته ریاضی فیزیک اگر علاقه داشته باشند میتوانند در کنار دروس رسمی بطور تفننی محاسباتی را انجام دهند که شاید روشن تر از فرمول های پیچیده ریاضی نظریات ریسمان واقعیت را در سطح بنیادی به تصویر بکشند. مثال : در خیال خود جرم یک کوارک ( طبق مدل استاندارد کوچکترین ذره مادی ) را تا حد طول پلانک متراکم نمایید طوریکه آن حد به یک تکینگی فیزیکی تبدیل شود. آن نقطه به مرکز یک سیاه چاله تبدیل میشود و در اطراف آن یک فضای تاریک با محیط افق رویداد ایجاد میگردد. شعاع چنین فضای تاریک تحت عنوان شعاع شوارتز شیلد معروف است. اندازه عددی این شعاع از طریق فرمول شوارتز شیلد قابل محاسبه می باشد ( r برابر است با حاصلضرب ۲ در G ثابت جاذبه در M جرم الکترون تقسیم بر C سرعت نور بتوان ۲ )
مقادیر G و M و C از پیش تعیین شده اند، لذا کافیست که آنها را در فرمول جایگزین نموده و مقدار r را محاسبه نمود. برای این محاسبه نیازی به لوح گلی و قلم نی و یا قلم و کاغذ و دوات نیست بلکه یک ماشین حساب معمولی یا ماشین حساب موبایل کفایت میکند. برای انجام این محاسبات، نیازی به عبور از هفت خان پیچیده کنکور و گذراندن دوره پیش دانشگاهی و کالج هم نیست، بلکه آشنائی با چهار عمل اصلی درس حساب و جبر کفایت میکند. پس از محاسبه شعاع میتوان حجم فضای اطراف سیاه چاله تخیلی کوارکی را از طریق فرمول حجم کره هندسی، محاسبه نمود و آنرا روی یک برگ کاغذ با مداد یا خودکار یادداشت نمود که مبادا گم شود، زیرا بعدا به آن نیاز خواهیم داشت. حال چون واحد این عدد بدست آمده متر مکعب خواهد بود، لذا ضروری است که تکینگی یا مرکز سیاه چاله هم سه بعدی در نظر بگیریم. چرا ؟
قصد ما در این محاسبه این است که ببینیم چند تار یا ریسمان بنیادی در دل و یا در قالب یک کوارک جای میگیرند. اگر حجم زیر افق رویداد را بر طول پلانک تقسیم نمائیم، حاصل آن تقسیم دارای واحد متر مربع خواهد بود و هدف ما این است که حاصل تقسیم یک عدد خالص باشد بدون پسوند واحد متر.
بنابراین نقطه مرکزی را به یک کره بسیار ریز تبدیل میکنیم. این کار از سه طریق مختلف میتوانیم انجام دهیم بصورت زیر : یک کره هندسی به قطر طول پلانک ؛
یک کره هندسی به شعاع طول پلانک و یک دایره با محیطی برابر با طول پلانک. این دایره برش مقطعی یک کره می باشد. از طریق سوم کوچکترین حجم ممکنه محاسبه میشود. هر کدام از این سه محاسبه میتوانند پایه و اساس یک نطریه تار یا ریسمان را پایه ریزی نمایند. البته اشکال هندسی مکعب مربع و هشت سطحی مکعب مربع هم قابل تامل می باشند، حتا اشکال هندسی هرم و مخروط هم را میتوان در نظر گرفت. دو شکل آخر را به عهده آنانی می سپاریم که به خوره محاسباتی معروف اند و توجه خود را اول به شکل کروی محدود می نمائیم. پس از اینکه حجم این کره را از سه طریق بالا محاسبه نمودیم، آنگاه حجم افق رویداد را بر حجم مرکز ( یا حجم تکینگی ) تقسیم می کنیم و هر بار به یک عدد خالص می رسیم. این اعداد به نشان خواهند داد که اگر قالب یک کوارک را بشکنیم از درون آن چند ذره بنیادی تر از کوارک آزاد خواهند شد. بنابر این نظریه پنجگانه M و ابر ریسمان چیزی نیستند غیر از این محاسبات و آنهم نه به این روشنی. صاحبان این نظریات هنوز به مختصات چهار بعدی بیزمانی - بیمکانی که همزاد و دوقلوی طبیعی و مادر زادی زمانمکان چهار بعدی معمولی اند، پی نبرده اند. اگر از نظریه پردازان بپرسیم که تار ها یا ریسمان های بنیادی ، ارتعاشات خود را از کجا و یا از کی دریافت مینمایند، شاید بگویند که یک دست غیبی با انگشت های مبارک خود شبیه یک گیتار زن غیبی آن تار ها را به نوازش در خواهد آورد. ابعاد چهار گانه بیزمانی - بیمکانی مطابق با اصل ابر تقارن ( سوپر سیمتری ) بوده و از لحاظ مقدار هم ارزش با چهار بعد زمانمکان و دارای گوهری متضاد میباشند. غیر از این هشت بعد که به ذرات ماده تبدیل شده اند، یک مکان سه بعدی دیگری وجود دارد که کلیه ذرات انرژی و جرم در آن در حرکت اند. این مکان را میتوان به یاد عارفان و شاعران بزرگ پارسی زبان فضای قدسی نامید. این فضای قدسی دارای یک بعد زمانی هم هست که طول عمر کل کیهان با آن سنجیده میشود. این زمان را میتوان ابد نامید. بنابر این مجموعا ۱۲ بعد دنیای فیزیکی را در بر گرفته است. هشت بعد زمانمکان معمولی و بیزمانی - بیمکانی به ذرات مادی تبدیل شده اند. لذا علت، ریشه و عامل اصلی جاذبه و حرکات طبیعی سقوط آزاد نه نیروی نیوتونی و نه انحنای مکانزمان انشتاینی می باشد بلکه وجود عینی و واقعی مفاهیم غیر مادی نشیب و فراز ؛ پستی و بلندی ؛ بالا و پایین ؛ قله و پایه ؛ ارتفاع و دامنه ؛ راس و قاعده. مرکز جهان قبل از وقوع مه بانگ رفیع ترین نقطه بوده و نقاط محیط جهان پایین ترین دامنه را تشکیل داده اند. بنابر این انبساط و انقباض بر اثر ریزش جرم و انرژی به علت سنگینی از ارتفاع به عمق صورت میگیرند و هیچ گونه نیرو و انحنای زمانمکانی در کار نیست. زمانیکه محتوای جهان به نهایت گسترش خود رسید، آنگاه نقاط محیط جهان به رفیع ترین قله ها و مرکز جهان به عمیق ترین نقطه تبدیل خواهد شد و آنگاه ریزش از ارتفاع به عمق یا انقباض مجدد صورت خواهد گرفت. عالم و عوالم بعدی که در پی مهبانگ های متوالی ایجاد خواهند شد هرکدام به مراتب کاملتر از عالم ماقبل خود خواهند بود تا رسیدن به سطح کمال مطلق.
از سه بعد فضای قدسی دو بعد از آن سطح دو بعدی محدود اما مطلق ( غیر قابل فرسودگی ) و یا محیط جهان را تشکیل میدهند و بعد سوم یا بعد عمق فضای خالی جهان.