ПАРАЛЕЛНИ СВЕТОВЕ. СТРУННАТА ТЕОРИЯ - четвърта част

                                 СТРУННАТА ТЕОРИЯ

Всичко това се променило с появата на една смайваща нова теория, наречена суперструнната теория. До 80-те години на XX в. физиците се давели в море от субатомни частици. Всеки път когато разбивали на парчета един атом с мощните ускорители на частици, те откривали десетки нови частици, които се разделяли. Това било толкова обезсър­чаващо, че Дж. РобъртОпънхаймер обявил, че Нобеловата награда по физика трябва да бъде дадена на физика, койтото не е открил нова частица през тази година! (Енрико Ферми, ужасен от размножаването на субатомни частици с имена, които звучели като на гръцки, казал: „Ако можех да запом­ня имената на всички тези частици, щях да стана бота­ник.) След десетилетия усилен труд този зоопарк от час­тици успял да бъде подреден в нещо, наречено „стандартен модел“. Милиарди долари, потта на хиляди инженери и фи­зици, и двадесет Нобелови награди са отишли за мъчителното сглобяване, парче по парче, на стандартния модел. Той е наистина забележителна теория, която като, че ли се съгласува с всички експериментални данни, свързани със субатомните частици.

Но въпреки всичките си експериментални успехи стан­дартният модел страда от един сериозен дефект. Както каз­ва Стивън Хокинг: „Моделът е грозен и е създаден за слу­чая.“ Той съдържа поне деветнадесет свободни параметъра (сред които влизат масите на частиците и силата на техните взаимодействия с други частици), тридесет и шест кварки и антикварни, три точни и резервни копия на субчастиците и множество странно звучащи субатомни час­тици като тау неутрината, глуоните на Йанг-Милс, Хигс- бозоните, W-бозоните и Z-частиците. Нещо по-лошо. В стандартния модел не се споменава за гравитацията. Струва се, че е трудно да се повярва, че природата на своето най-висше, фундаментално равнище може да действа толкова наслуки и да бъде неелегантна във висша степен. Така се появява теория, която само една майка може да обича. Самата неелегантност на стандартния модел принуждава физиците да направят повторен анализ на всичките си допускания за природата. Нещо било сбъркано, и то страшно много! Ако човек анализира последните няколко века във физиката, едно от най-важните постижения през последното столетие било обобщаването на цялата фундаментална физика в две големи теории: квантовата теория (представена от стандартния модел) и Айнщайновата теория на общата относителност (описваща гравитацията). Забележителен е фактът, че заедно те представляват общият сбор на цялото физическо познание в областта на физиката на фун­даментално ниво. Първата теория описва света на миниатюрното - субатомния квантов свят, в който частиците иг­раят фантастичен танц, изниквайки от нищото, изчезвай­ки в него и появявайки се на две места по едно и също вре­ме. Втората теория описва света на макрокосмоса - чер­ните дупки и Големия взрив, и си служи с езика на гладки­те повърхности, разтегнатите тъкани и деформираните плоскости. Теориите са противоположни във всяко отно­шение, тъй като използват различна математика, различ­ни допускания и различни физически визуални образи. Става така, сякаш природата е имала две ръце, като нито едната от двете не е поддържала връзка с другата. Нещо повече, всеки опит за свързване на тези две теории е водел до безсмислени отговори. В продължение на половин век всеки физик, който се е опитвал да уреди чрез посредни­чеството си насилствен брак между квантовата теория и общата относителност, е установявал, че теорията избухва в лицето му, давайки безкрайно много отговори, които в крайна сметка се обезсмислят.

Всичко това се променя с появата на суперструнната тео­рия, която постулира, че електронът и другите субатомни частици не са нищо друго освен различни вибрации на стру­на, които действат като съвсем малко кръгло ластиче. Ако човек удари кръглото ластиче, то вибрира в различни ладове, като всяка нота съответства на различна субатомна час­тица. По този начин суперструнната теория обяснява стотиците субатомни частици, които са открити досега в ускорителите на частици. На практика теорията на Айнщайн се очертава като една от най-ниските вибрации на струната.

Струнната теория бе приветствана като „теория на всич­ко“, като легендарната теория, която се е изплъзвала на Айнщайн през последните тридесет години от неговия живот. Айнщайн искал една-единствена, всеобхватна теория, която ще обобщава всички физични закони - теория, коя­то ще му позволи „да чете мислите на Бога“. Ако струнна­та теория наистина обединява гравитацията с квантовата теория, тя представлява върховното постижение на науката, връщайки се мислено още преди две хиляди години, когато гърците са си задали въпроса от какво се състои материята.

СТИГА ТОЛКОВА, ЧЕ СТАНА ДЪЛГО……..

Със следващата статия ще продължим за Струнната теория и  не само с нея………,а ще засегнем и въпроса за Мултивселената, тоест за там където бяхме се запътили….

НИКОЛАЙ НИКОЛОВ

ДА ПОГОВОРИМ ЗА ХИГС БОЗОНА

Хората се опитват да построят модел на света, който ни заобикаля, и вече има модел, който работи - нарича се „Стандартен модел”.

В рамките на този модел нямаше ясен отговор откъде се взима масата на частиците. В рамките на този модел се предполагаше, че съществуват 12 фундаментални частици. Шест от тях се наричат кварки, а протоните и неутроните са направени от кварки. Ако кварките имат маса, то и протоните и неутроните имат маса. Съществуват и още 6 лептона. Това са базовите частици,  от които е изградено всичко около нас.

През 1964 г. Питър Хигс  предлажи хипотеза, че навсякъде в пространството съществува едно поле и всички частици, освен фотоните и глуоните, взаимодействат с това поле, като в резултат на това взаимодействие получават маса. Ако тази хипотеза е вярна, трябва да съществува и още една частица, която е свързана с това хигсово поле, но не е самото поле. Тя е нормална частица, тя се ражда, живее известно време и се разпада.

Хигс Бозона не дава маса на нищо, маса на всички останали частици дава „Полето”. А ако него го има, то и Хигс Бозона  трябва да съществува. Полето е навсякъде - докато тя се ражда, живее за кратко и умира, както всички останали нормални частици.  Хигс бозонът е почти 130 пъти по-тежък от протона. За да се роди по-тежка частица, е необходима много висока енергия, за да се обърне енергията в маса. Досега нямаше толкова мощен ускорител, който може да ражда такива частици. Тази частица се ражда и живее десет на минус двадесет и трети от секундата.  Този „Стандартен модел” описва около 4% от съдържанието на Вселената и се чудим какво стои зад съдържанието на останалите 96%. Когато хората са изследвали движението на галактиките и как те се привличат една друга, са установили, че в действителност тяхната маса би трябвало да бъда по-голяма, отколкото е видимата им маса - тази, която можем да припишем на звезди, звезден прах и т.н. И оказва се, че 23% от масата на Вселената е съставена от материя, която ние не познаваме?! Тази материя не излъчва и не поглъща светлина, поради което се нарича „Тъмна Материя”. Това, което ние със сигурност знаем е, че тази материя не е съставена от тези частици, които са в Стандартния модел, а от нещо друго. А Вселената се разширява, т.е. галактиките се разбягват. Защо?! При това разширението се ускорява. Ако тя се разширява ускоряващо, това означава, че действа някаква сила, която я кара да се разширява. Питаме се коя е тази сила, кой е източникът на това разширение. Ние не знаем отговора, поне за сега! Може да е някаква сила от типа на антигравитацията, може и да е нещо свързано със свойствата на пространство-времевия континиум??!

Оказва се, че 73% от енергията във Вселената отива за разширението й, а  73% плюс 23% прави 96%. Така, че за това, което ние знаем и познаваме, остават само едни 4%.

Другият въпрос, на който не знаем отговора, е от какво се състои Тъмната Материя и каква е причината, поради която Вселената се разширява.

Названието "Божествена частица", дошло от научнопопулярната литература. Но Хигс бозона е кръстен на Питър Хигс, който е въвел теоретично тази частица.

Има или няма Бог е въпрос на вяра. Науката, грубо казано се занимава с материалното в този свят - опитва се да каже как е устроен този свят и как той функционира. Независимо от това дали сме вярващи или не, и каква религия изповядваме, не трябва да се проявяват разногласия на тази тема!

Всичко добро от мен!

Николай Николов