على الرغم من أن نظرية الأوتار قد أزاحت المفهوم السابق عن الجسيمات الأولية التي لا بنية لها، إلا أن اللغة القديمة عنيدة، وبالذات لأنها تقدم وصفاً دقيقاً للواقع في المستويات الدقيقة جداً للمسافات. ولأننا سنتبع ما هو معمول به في هذا المجال، فسنستمر في الإشارة إلى الجسيمات الأولية"، إلا أننا نعني بذلك "ما يبدو أنه جسيمات أولية، لكنها في الواقع قطع دقيقة من أوتار متذبذبة". وقد اقترحنا في الفقرات السابقة أن الكتلة وشحنة القوى لمثل هذه الجسيمات الأولية ما هي إلا نتاج الطريقة التي تتذبذب بها أوتارها. ويقودنا ذلك إلى الحقيقة الآتية: إذا استطعنا حساب نسق الاهتزاز الرنيني للأوتار الأساسية بدقة النغمة"، التي تلعبها هذه الأوتار - فإننا لا بد من أن نتمكن من تفسير الخواص التي نشاهدها للجسيمات الأولية وبذا فإنه لأول مرة تضع نظرية الأوتار إطاراً لتفسير" خواص الجسيمات التي نلاحظها في الطبيعة.

وعند هذه المرحلة، فإننا يجب أن نمسك بالوتر ونضرب عليه بكل الطرق الممكنة لتحديد الأنساق الاهتزازية الرئينية المحتملة فإذا كانت نظرية الأوتار صحيحة، فإننا سنجد أن الأنساق المحتملة ستعطي خواص المادة وجسيمات القوى في الجدولين رقمي (1-1) و (1-2) بدقة. وطبيعي أن الوتر من الصغر بحيث لا يمكن إجراء تجربتنا هذه حرفياً كما هي مكتوبة. لكن باستخدام الوصف الرياضي فإننا يمكن أن نضرب نظرياً على الأوتار وفي منتصف الثمانينيات من القرن العشرين اعتقد الكثيرون من المتحمسين لنظرية الأوتار أن التحليل الرياضي المطلوب لإجراء هذه العملية كان على وشك التوصل إلى تفسير لكل تفاصيل خواص الكون في أدق مستوياته المجهرية. وقد أعلن بعض المتحمسين من الفيزيائيين أن نظرية كل شيء (.T.O.E) قد تم اكتشافها أخيراً. وقد اتضح من الإدراك اللاحق على مدى أكثر من عقد من السنوات أن بهجة الانتصار الناتجة من هذا الاعتقاد كانت سابقة لأوانها، تضمنت نظرية الأوتار عناصر لنظرية كل شيء (.T.O.E)، لكن ظل هناك عدد من الحواجز يمنعنا من استنتاج طيف اهتزازات الأوتار بالدقة المطلوبة للمقارنة بالنتائج التجريبية. وحتى هذه اللحظة فإننا لا نعلم ما إذا كنا نستطيع تفسير الخواص الأساسية لعالمنا المذكورة في الجدولين رقمي (1-1) و (1-2) بواسطة نظرية الأوتار وكما سنناقش في الفصل التاسع وباستخدام فروض معينة سنعرضها بوضوح، فإن نظرية الأوتار يمكن أن تعطي خواص العالم في توافق كيفي مع البيانات المعروفة للجسيمات والقوى، لكن استنتاج التفاصيل الرقمية من هذه النظرية ليس في مقدورنا في الوقت الحاضر. وهكذا، وبالرغم من أن إطار نظرية الأوتار قادر على تفسير السبب في أن الجسيمات والقوى لها الخواص التي هي عليها، على عكس النموذج القياسي للجسيمة النقطة، إلا أننا لا نقدر حتى الآن أن نستنتج هذه الخواص. لكن من الجدير بالذكر أن نظرية الأوتار غنية بشكل واضح وبعيدة المدى، وبالرغم من أننا وإن كنا لا نستطيع حتى الآن تحديد معظم خواصها التفصيلية، إلا أننا يمكن أن. نكتسب بصيرة في الآفاق الغنية للظواهر الفيزيائية الجديدة التي نتجت من النظرية، كما سنرى في الفصول التالية.

وسنناقش في الفصول التالية كذلك حالة المعوقات التي تواجه النظرية بشيء من التفصيل، لكن من المفيد أولاً أن نفهمها بشكل عام. وتتواجد الأوتار في العالم المحيط بنا بتوترات متنوعة. فالوتر الرباط الذي ندخله في ثقوب الحذاء مثلاً، يكون عادة فضفاضاً غير مشدود عند مقارنته بالأوتار المشدودة في الكمان بين نقطتين. لكن هذين الاثنين بدورهما أقل توتراً بكثير من الأوتار المصنوعة من الصلب في البيانو. والعدد الذي تتطلبه نظرية الأوتار لتضع المقياس الشامل هو التوتر الذي يقابل حلقات الوتر. كيف يتحدد هذا التوتر؟ حسناً، إذا تمكنا من ضرب وتر أساسي فإننا سنعرف مدى صلابته، وبذلك نستطيع قياس توتره تماماً بنفس كيفية قياس توتر الأوتار الأكثر ألفة في حياتنا اليومية. لكن لأن الأوتار الأساسية في غاية الدقة، فإن هذه الطريقة لا يمكن استخدامها، ويتطلب الأمر طريقة غير مباشرة. في العام 1974 عندما اقترح كل من تشيرك وشوارتز أن جسيمة الغرافيتون هي نسق معين من أنساق اهتزازات الأوتار، فإنهما استطاعا استثمار مثل هذا المنطلق غير المباشر للتنبؤ بتوتر الأوتار في النظرية. وقد كشفت حساباتهما أن شدة القوة المنقولة بنسق الغرافيتون لاهتزاز الوتر المقترح تتناسب عكسياً مع توتر الوتر. وحيث أنه من المفترض أن ينقل الغرافيتون قوى الجاذبية - القوى الضعيفة الواهنة ذاتياً - فقد وجدا أن ذلك يعني توتراً هائلاً يصل إلى ألف مليار مليار مليار مليار (109) طن، وهو المعروف باسم توتر بلانك. ولذا فإن الأوتار الأساسية في غاية الصلابة عند مقارنتها بالأوتار الأكثر ألفة، الأمر الذي يؤدي إلى ثلاثة نتائج متعاقبة.

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

هل هي مرة أخرى، الذرات الإغريقية؟

التماثل القياسي