نظریه‌ی ریسمان چیست و چرا بشر واقعاً به آن نیاز دارد؟
مجله علمی ایلیاد - دانشمندان دهه‌ها در مورد دلیل اصلی بُعدسوم و اینکه آیا نظریه‌ی واحدی برای توضیح دادن تمام طرز کار جهان می‌تواند وجود داشته باشد، نظریه‌‌پردازی کرده‌اند. این مساله‌ی حل نشدنی، توسط بسیاری در قرن اخیر پذیرفته شده است. اما تا زمان شکل‌گیری نظریه‌ی ابرریسمان یا نظریه‌ی ریسمان، پاسخی که محتمل به‌نظر برسد، وجود نداشت.
نظریه‌ی ریسمان در تلاشی برای پیوستن به ایده‌های نظریه‌ی عام نسبیت انیشتن با مکانیک کوانتومی و در حالت کلی برای به‌کار بستن نظریه‌ی کوانتوم، برای گرانش وجود دارد. در برنامه‌ای از سری برنامه‌های «TED Talk» سال ۲۰۱۵، فیزیکدان نظری، «بریان گرین»، این قانون نظری را با بخش‌بندی کردن دانش‌مان از ماده، توضیح می‌دهد. او توضیح می‌دهد که چگونه هر چیزی از اتم ساخته می‌شود، اتمی که خود از الکترون، پروتون و نوترون ساخته می‌شود و می‌تواند به کوارک‌ها شکسته شود. این توضیحات تا نظریه‌ی ریسمان، جایی که دانش‌مان تمام می‌شود، ادامه می‌یابد. با این حال، نظریه‌ی ریسمان حاکی از آن است که تشکیل این ذرات زیراتمی ظاهراً نامرئی، همان چیزی هستند که برای تشکیل ریسمان‌هایی ظاهر می‌شوند که اشکال دائماً در حال تغییر و فعل و اتفعالات آن‌ها از طریق فضا تمام آنچه که ما می‌شناسیم را می‌سازند.
نظریه‌‌های بسیاری وجود داشت که منجر به توسعه‌ی ابتدایی نظریه‌ی ریسمان در سال ۱۹۶۸ شد. ابتدا در اوایل دهه‌ی ۱۹۰۰ با نظریه‌ی واحد، بسیاری به دنبال آن بودند که دانش‌مان از جهانِ شناخته شده‌مان را گسترش دهند. اما در حال حاضر، در حالی که هنوز در حیطه‌ی قدرت ما نیست که با آزمایش‌ها نظریه‌ی ریسمان را اثبات کنیم، فیزیکدانان نظری، همچون «ادوارد ویتن» همچنان به دنبال کشف نظریه‌ی امکان هستند.
ادوارد دیتن، در سراسر زندگی‌اش سهم عظیمی در فیزیک داشته است، شامل مقدمه‌اش از نظریه‌ی «M»، نظریه‌ی‌ای که ۵ نظریه‌ی موجود در نظریه‌ی ریسمان را هماهنگ می‌کند. این ۵ نظریه شامل نوع I، نوع IIA، نوع IIB، SO(32) هتروتیک و E8×E8هتروتیک می‌شود. در دهه‌ی ۱۹۹۰، گمان می‌شد این ۵ نوع، مجزا بوده‌اند و تنها یکی از آن‌ها می‌توانست معتبر باشد. ویتن نظریه‌‌پردازی کرده است؛ دوگانگی‌هایی وجود دارد که می‌تواند نظریه‌‌های چندگانه را از طریق نیروهای ذرات به هم مربوط کند.
برخی از فیزیکدانان نیز نظریه‌ی ریسمان را جدا از جالب بودن آن، چیزی بیشتر از احتمالی افسون‌گر نمی‌بینند. اما احتمالات موجود در تحقیقات در حال انجام بر روی نظریه‌ی ریسمان، بسیار بیشتر از تنها داستان علمی تخیلیِ جذابی را شامل می‌شود.
زمانی که نخستین بار، نظریه‌ی جاذبه توسط آقای «ایزاک نیوتن» کشف شد، انقلابی باور نکردنی بود؛ اما فقط همان بود. در حالی که آن نظریه، بسیار اساسی و بنیادی بود، کاربردهای عملی فوری آن حتی نزدیک به آنچه که امروزه هستند، نبود. از نیوتن تا نظریه‌ی عام نسبیت انیشتن تا نظریه‌ی ۱۰ بعدی «برانس دیکی» از گرانش، این نظریه، به دانشمندان اجازه داده است همچنان به دنبال تغییر، اختراع و پیشرفت باشند. بدون این پیشرفت و علم، پرواز، کشف فضا و حتی پزشکی جدید آن‌چنان که ما آن‌ها را می‌شناسیم، وجود نداشت.
مشابه به نظریه‌ی ریسمان، اگر مرزهای فیزیک نظری تا حد ممکن گسترش یابند، روزی ممکن خواهد بود از چنین اطلاعات فوق‌العاده ارزشمندی، برای بارِ دیگر شکل دادنِ دیدگاه‌های علمی‌مان استفاده کنیم و در حالی که نظریه‌ی M هنوز پاسخی کاملاً اثبات شده برای سوال واحدی نیست، تا به حال به دانشمندان شناخت بسیار گران‌بهایی در مورد اشیای ۲ و ۵ بُعدی داده است و توانایی درک دوگانگی‌هایی که درک رایج‌مان از نظریه‌ی ریسمان را متحد و به‌هم مربوط می‌سازند، داده است.
نوشته: چلسی گود
ترجمه: مجله علمی ایلیاد