لقد وفرت الموسيقى منذ زمن بعيد الاستعارات الممتازة إلى الذين أعملوا فكرهم لأجل حل معضلات متعلقة بالكون، ومن موسيقى الكرات الفيثاغورثية العتيقة إلى تجانس الطبيعة" التي حكمت الأبحاث عبر العصور، بحثنا مجتمعين في أغنية الطبيعة عن التجوال الرقيق للأجرام السماوية وفي الانفجارات الصاخبة للجسيمات تحت الذرية. وباكتشاف نظرية الأوتار الفائقة اتخذت التعبيرات الموسيقية المجازية منحى مدهشاً واقعياً، حيث تقترح النظرية أن المشهد المجهري تغمره أوتار دقيقة، تتحكم أنساق اهتزازاتها في تطور الكون. وتهب رياح التغيير وفقاً لنظرية الأوتار الفائقة، عبر كون إيولي وعلى النقيض فإن النموذج القياسي يرى المكونات الأولية للكون كتركيبات نقطية ليس لها بنية داخلية. وعلى الرغم من قوة هذا المنطلق إلا أن النموذج القياسي لا يمكن أن يكون كاملاً أو نظرية نهائية لأنه لا يتضمن الجاذبية (وكما ذكرنا سابقاً، فإن كل تنبؤ للنموذج القياسي عن العالم المجهري أمكن التحقق منه بصورة أساسية حتى جزء من المليار من جزء من المليار من المتر، وهذا هو حد الدقة التقنية في الوقت الحاضر). وفوق ذلك، فإن محاولات تضمين الجاذبية داخل إطار ميكانيكا الكم قد فشلت بسبب التأرجحات العنيفة في النسيج الفضائي المكاني والتي تظهر في المسافات فوق المجهرية أي عند أطوال أقصر من طول بلانك. وقد أجبرنا هذا التعارض الذي لم يجد حلاً على أن نبحث في اتجاه أعمق لفهم الطبيعة. في العام 1984 قدم كل من الفيزيائي مايكل غرين من كلية كوين ماري في ذلك الوقت، وجون شوارتز من معهد كاليفورنيا للتقنية، أول بحث مقنع حول نظرية الأوتار الفائقة (نظرية الأوتار، للاختصار) يمكن أن يعطينا ما ترجوه من فهم.

تقدم نظرية الأوتار تعديلاً مدوياً وجديداً للوصف النظري للخواص فوق المجهرية للكون - وهو التعديل الذي تحقق منه الفيزيائيون ببطء، وعدل من النسبية العامة لأينشتاين بالشكل الذي جعلها تتفق تماماً مع قوانين ميكانيكا الكم. ووفقا لنظرية الأوتار فإن العناصر الأولية للكون ليست جسيمات نقطية، بل هي فتائل دقيقة أحادية البعد تشبه الحلقة المطاطية المتناهية الصغر في سمكها والتي تهتز جيئة وذهاباً، ولا تنخدع بهذا الاسم فعلى عكس أي قطعة عادية من الوتر الذي يتكون هو نفسه من جزيئات وذرات، فإن الأوتار في نظرية الأوتار توجد في أعماق المادة. وتقترح النظرية أنها عناصر فوق مجهرية تتكون منها الجسيمات الأولية التي تتكون منها الذرات والأوتار في نظرية الأوتار من الصغر – يصل طولها في المتوسط إلى طول بلانك تقريباً - لدرجة أنها تظهر كنقاط حتى لو فحصناها بأقوى ما نملك من أجهزة قياس.

ويؤدي الإحلال المباشر للجسيمات على شكل نقاط محل جدائل من الأوتار كعناصر أساسية لكل شيء إلى تتابع نتائج بعيدة المدى. أولاً والأهم، يبدو أن نظرية الأوتار تزيل التناقض بين النسبية العامة وميكانيكا الكم. وكما سنرى فإن الطبيعة الفراغية المتمددة للوثر هي العنصر الحرج الجديد الذي يسمح بإطار فريد متجانس يربط بين النظريتين. ثانياً، تقدم نظرية الأوتار بالفعل نظرية موحدة تقترح أن كل المادة وكل القوى تنشأ من مكون أساسي واحد: هو الأوتار المتذبذبة. وأخيرا، وكما سنناقش في الفصول القادمة بتفاصيل أكثر، وعدا تلك الإنجازات الواضحة، فإن نظرية الأوتار تغير مرة أخرى وبصورة جذرية من فهمنا للزمكان .

مواضيع ذات صلة

حالة التناظر الفائق: ما قبل نظرية الأوتار

الحركة المغزلية

الكون في أصغر أبعاده ما الذي نعرفه عن المادة؟

التناظر الفائق والشركاء الفائقون

التفوق في الأونار الفائقة

الإجابة التقريبية لتحديات الجاذبية وميكانيكا الكم في نظرية الأوتار

النتائج الثلاث المتعاقبة للأوتار المشدودة

ما الذي وراء الأوتار؟

هل هي خفة يد؟ حين تكشف نظرية الأوتار خدعة الجسيمة النقطة وتعيد رسم حدود الواقع

الإجابة الأكثر دقة: الأوتار كحل للمعضلة الكمية في الفيزياء الحديثة

موسيقى نظرية الأوتار

هل هي مرة أخرى، الذرات الإغريقية؟