Dasar-dasar Teori String

Teori string adalah teori matematika yang mencoba menjelaskan fenomena tertentu yang saat ini tidak dapat dijelaskan di bawah model standar fisika kuantum.

Pada intinya, teori string menggunakan model string satu dimensi sebagai pengganti partikel-partikel fisika kuantum. Senar ini, ukuran Panjang planck (10^-35 m), bergetar pada frekuensi resonansi tertentu. Beberapa versi terbaru dari teori string telah meramalkan bahwa string dapat memiliki panjang yang lebih panjang hingga hampir satu milimeter, yang berarti mereka berada di ranah yang bisa dideteksi percobaan mereka. Rumus yang dihasilkan dari teori string memprediksi lebih dari empat dimensi (10 atau 11 di paling umum varian, meskipun satu versi membutuhkan 26 dimensi), tetapi dimensi ekstra "meringkuk" di dalam Planck panjangnya.

Selain string, teori string berisi jenis objek fundamental lain yang disebut a bran, Yang dapat memiliki lebih banyak dimensi. Dalam beberapa "skenario braneworld," alam semesta kita sebenarnya "terjebak" di dalam bran 3-dimensi (disebut bran-3).

Teori string awalnya dikembangkan pada 1970-an dalam upaya untuk menjelaskan beberapa inkonsistensi dengan perilaku energi hadron dan lainnya partikel dasar fisika.

Seperti banyak fisika kuantum, matematika yang berlaku untuk teori string tidak dapat dipecahkan secara unik. Fisikawan harus menerapkan teori perturbasi untuk mendapatkan serangkaian solusi yang diperkirakan. Solusi semacam itu, tentu saja, mencakup asumsi yang mungkin benar atau tidak.

Harapan pendorong di balik pekerjaan ini adalah bahwa hal itu akan menghasilkan "teori segalanya," termasuk solusi untuk masalah gravitasi kuantum, dan untuk berdamai fisika kuantum dengan Relativitas umum, sehingga merekonsiliasi kekuatan fundamental fisika.

Teori string asli hanya berfokus pada partikel boson.

Teori superstring (kependekan dari "teori string supersymmetric") menggabungkan boson dengan partikel lain, fermion, serta supersimetri untuk memodelkan gravitasi. Ada lima teori superstring independen:

• Tipe 1
• Tipe IIA
• Tipe IIB
• Ketik HO
• Ketik HE

Teori-M: Sebuah teori superstring, diusulkan pada tahun 1995, yang mencoba mengkonsolidasikan model Tipe I, Tipe IIA, Tipe IIB, Tipe HO, dan Tipe HE sebagai varian dari model fisik fundamental yang sama.

Salah satu konsekuensi dari penelitian dalam teori string adalah kesadaran bahwa ada sejumlah besar teori yang mungkin bisa terjadi dibangun, membuat beberapa orang mempertanyakan apakah pendekatan ini akan benar-benar mengembangkan "teori segalanya" yang banyak peneliti semula diharapkan. Sebagai gantinya, banyak peneliti telah mengadopsi pandangan bahwa mereka menggambarkan lanskap teori string yang luas dari struktur teoritis yang mungkin, banyak di antaranya tidak benar-benar menggambarkan alam semesta kita.

Saat ini, teori string belum berhasil membuat prediksi yang tidak juga dijelaskan melalui teori alternatif. Itu tidak secara khusus terbukti atau dipalsukan, meskipun memiliki fitur matematika yang memberikan daya tarik besar bagi banyak fisikawan.

Sejumlah percobaan yang diajukan mungkin memiliki kemungkinan menampilkan "efek string." Energi yang dibutuhkan untuk banyak eksperimen semacam itu saat ini tidak dapat diperoleh, meskipun beberapa di bidang kemungkinan dalam waktu dekat, seperti pengamatan yang mungkin dari hitam lubang.

Hanya waktu yang akan mengatakan apakah teori string akan dapat mengambil tempat dominan dalam sains, di luar mengilhami hati dan pikiran banyak fisikawan.