понеделник, 9 май 2011 г.

Струнната теория и възможностите на човешкия мозък

Изнесената от Михаил Хинев тема на 3 май за възможностите на човешкия мозък с оглед на струнната теория бе обширна и изключително интересна. Като начало представяме едно популярно разсъждение върху струнната теория.
Струнната теория
(популярно, според физика Брайън Гриин)

Най-голямото постижение на физиката през ХХ век бе обобщаването на фундаменталните й основи в две големи теории: квантовата теория и Айнщайновата теория на общата относителност. Първата теория описва света на миниатюрнотосубатомния квантов свят. Втората теория се отнася до света на макрокосмоса – черни дупки, галактики, тъмна материя, тъмна енергия… Тези две теории математически се изразяват различно и тяхното свързване в единна теория, въпреки усилията на редица физици, е останало безуспешно.
Това се променя с появата на суперструнната теория, според която различните субатомни частици не са нищо друго освен различни вибрации на струна.
Ако вникнем в един обект от физическия свят, най-накрая ще стигнем до неговите атоми, електрони, протони, кварки. Брайън Гриин казва: дълбоко вътре във всяка от тези частици има нещо друго – танцуваща нишка от енергия, приличаща на вибрираща струна. Както струните на един музикален инструмент могат да вибрират по различен начин, така и тези на атома вибрират различно. Различните честоти произвеждат различни частици. Следователно, светът е огромен брой частици вибрираща енергия с различна честота. Понеже различните частици – електрони, гравитони, фотони…са изцяло изградени от една субстанция, цялата материя, силите на природата не са нищо друго освен вибриращи струни, което дава възможност на физиците да смятат струнната теория за единна, обединяваща двете основни теории във физиката.
Математически обаче тази теория не работи в пространство с три измерения. Тя се отнася само за Вселена която има десет измерения за пространство и едно за време. Гравитация, квантова механика, електромагнетизъм – всички заедно, но само ако Вселената има повече измерения от тези които виждаме.
Според Брайън Гриин в следващите години физиците ще докажат съществуването на допълнителните пространствени измерения. Такова е желанието на учените работещи в ЦЕРН, Женева, Швейцария – големият адронен колайдер. Това е съоръжение, което изпраща частици в насрещни посоки по тунел със скорост близка до тази на светлината, с цел да се получи челен сблъсък. Надеждата е, че ако сблъсъкът е с достатъчна енергия ще изхвърли някоя от отломките (при сблъсъка) от нашите измерения и ще ги прати в други измерения. Как ще се установи това? Ще се измери количеството енергия след сблъсъка, ще се сравни с това преди сблъсъка и ако след сблъсъка е по-малка величината, това ще показва, че енергия е изтекла някъде. Това ще докаже съществуването на допълнителни пространствени измерения.