ترتبط حدود الطرق التي دأب الفيزيائيون على استخدامها في تحليل نظرية الأوتار بما يسمى "نظرية الاضطراب". ونظرية الاضطراب اسم توضيحي لإجراء التقريب أثناء محاولة التوصل إلى إجابة تقريبية عن أحد الأسئلة، ثم يعقب ذلك بطريقة منهجية تحسين لهذا التقريب بالفحص الأدق للتفاصيل الصغيرة التي أهملت في البداية. وقد لعبت نظرية الاضطراب دوراً هاماً في مجالات عديدة من البحث العلمي، وكانت عنصراً أساسياً في فهم نظرية الأوتار، وكما سنوضح الآن ا فإنها تمثل كذلك شيئاً نتعامل معه كثيراً في حياتنا اليومية.

تخيل أن سيارتك أخذت يوماً ما تتعثر في أدائها وأنك أخذتها إلى الميكانيكي لفحصها وبعد إلقاء نظرة على سيارتك يخبرك الميكانيكي بالأخبار السيئة: فالسيارة تحتاج إلى محرك جديد وسيكلفك هذا الجزء وأجر الميكانيكي حوالي 900 دولار وهذا المبلغ تقريبي ومن المتوقع أن تعرف المبلغ بالضبط بعد أن تتضح تفاصيل العمل المطلوب. وبعد بضعة أيام وبعد إجراء الاختبارات اللازمة على السيارة يعطيك الميكانيكي تقديراً أكثر دقة للتكلفة هو 950 دولاراً. وقد فسر الميكانيكي ذلك بأنك تحتاج كذلك إلى منظم جديد سيكلفك مع تركيبه حوالى 50 دولار. وأخيراً، عندما تذهب لإحضار سيارتك، وبعد أن قام الميكانيكي بتجميع كل المصروفات، فإنه قدم لك فاتورة بمبلغ 984.93 دولاراً. وهو يفسر ذلك كالآتي : 950 دولاراً للموتور والمنظم، و27 دولاراً إضافية لسير المروحة، وعشرة دولارات لضفيرة البطارية، و99 سنتاً لصمولة معزولة كهربياً. وهكذا تم تدقيق الرقم التقريبي الأول 900 دولار بتضمينه تفاصيل أكثر وأكثر. وبمصطلحات الفيزياء فإن هذه التفاصيل يشار إليها بأنها "اضطرابات" بالنسبة للتقدير المبدئي.

وعندما تطبق نظرية الاضطراب في موضعها وبكفاءة، فإن التقدير المبدئي سيكون قريباً بشكل معقول من النتيجة النهائية، فالتفاصيل الدقيقة التي أهملت في التقدير المبدئي لن تؤدي إلى فروق كبيرة عند تضمينها في نظرية الاضطراب. لكن في بعض الأحيان عندما تذهب لدفع الفاتورة النهائية قد تجد اختلافاً مذهلاً عن التقدير المبدئي. ومع أنك قد تستخدم مصطلحات أكثر انفعالاً، فإن ذلك يسمى فنياً فشل نظرية الاضطراب. ويعني ذلك أن التقريب المبدئي لم يكن دليلاً جيداً للإجابة النهائية لأنه بدلاً من أن تؤدي "التحسينات" إلى انحرافات صغيرة، فإنها جاءت بتغييرات كبيرة إلى التقدير التقريبي.

وكما أشرنا بإيجاز في الفصول السابقة، فإن مناقشاتنا لنظرية الأوتار حتى الآن قد اعتمدت على منطق اضطرابي بعض الشيء مشابه لما استخدمه الميكانيكي. و"للفهم المنقوص لنظرية الأوتار الذي أشرنا إليه أحياناً، جذور بشكل أو بآخر في طريقة التقريب. ولنبدأ خطوة خطوة في فهم هذه الملحوظة الهامة، وذلك بمناقشة نظرية الاضطراب في مضمون أقل تجريداً لنظرية الأوتار، لكنه أقرب في التطبيق لنظرية الأوتار عن مثال الميكانيكي.

مواضيع ذات صلة

لصورة الشاملة ( تمهيد رياضي لنظرية-M)

هل يجيب أي مما سبق عن الأسئلة التي ما زالت بدون حل في نظرية الأوتار؟

الثقوب السوداء: منظور وتر/ نظرية - M

نظرية - M وشبكة الترابطات

السمة المفاجئة لنظرية -M: ديمقراطية متوسعة (نهاية احتكار الأوتار كبُنى أساسية)

بصيص من نظرية .M

الثنائية في نظرية الأوتار( ازدواج قوي-ضعيف وفهم الترابط بين نظريات الأوتار المختلفة)

الثنائية في نظرية الأوتار: من تعدد النظريات إلى وحدة الفيزياء

هل التقريب في الحدود المناسبة؟(ثابت ازدواج الوتر ومعضلة التقريب الاضطرابي)

موجز ما تم حتى الآن(الازدواجية في نظريات الأوتار)

نظرية الأوتار في فيزياء الكم: معادلات وتقنيات غير اضطرابية(معادلات نظرية الأوتار)

مقدرة التناظر (مقدرة التناظر والتناظر الفائق: مفاتيح فهم الازدواج القوي في نظريات الأوتار)