هل التقريب في الحدود المناسبة؟(ثابت ازدواج الوتر ومعضلة التقريب الاضطرابي)
المؤلف:
برايان غرين
المصدر:
الكون الأنيق
الجزء والصفحة:
ص323
2025-06-12
307
يتوقف الأمر على الآتي. بالرغم من أن المعادلة الرياضية المتعلقة بكل رسم تصبح معقدة جداً كلما زاد عدد الحلقات إلا أن منظري نظرية الأوتار قد تعرفوا على سمة أساسية وضرورية وبشكل ما وكما تحدد قوة الحبل مدى تحمله للشد حتى ينقطع إلى نصفين، هناك عدد يحدد ميل التأرجحات الكمية التي تتسبب في انقسام الوتر إلى اثنين لحظياً منتجاً زوجاً فعلياً. ويعرف هذا العدد بـ "ثابت ازدواج الوتر (String Coupling Constant) وبشكل أكثر دقة فإن لكل نظرية من نظريات الأوتار الخمس ثابتاً لازدواج الوتر خاصاً بها، كما سنشرح حالا). والمصطلح معبر تماماً : فقيمة ثابت ازدواج الوتر تحدد قوة علاقة الجيشان الكمي لثلاثة أوتار (الحلقة الأصلية والحلقتان الفعليتان الناتجتان من انشطار هذه الحلقة) - أي مدى قوة ارتباطهما معاً. وتبين العمليات الحسابية أنه كلما ازدادت قيمة ثابت ازدواج الوتر كلما زاد ميل الجيشان الكمي لإحداث انشطار للوتر الأصلي وبالتالي إعادة الارتباط)؛ وكلما قلت قيمة ثابت ازدواج الوتر، قلت فرصة ميل الجيشان الكمي لنشوء الأوتار الافتراضية لحظياً. وسنتناول حالاً مسألة تحديد قيمة ثابت ازدواج الوتر ضمن أية نظرية من نظريات الأوتار الخمس، لكن دعنا أولاً نفسر ما نعنيه فعلاً بكلمة "صغير" أو "كبير" عندما نتناول قيمته؟ حسناً، تبين الرياضيات التي تقوم عليها نظرية الأوتار أن الخط الفاصل بين صغير" و"كبير" هو العدد 1 كما سنوضح في ما يلي. فإذا كانت قيمة ثابت ازدواج الوتر أقل من 1 فإن أعداداً أكبر من أزواج الأوتار الافتراضية سيقل ميلها للنشوء اللحظي - مثل احتمالات الإصابة المتكررة بالصواعق. أما إذا كان ثابت ازدواج الوتر مساوياً لـ 1 أو أكثر، فمن المرجح أن أعداداً أكبر من مثل هذه الأزواج الافتراضية ستظهر باندفاع لحظياً على الساحة. وخلاصة القول أنه إذا كان ثابت ازدواج الوتر أقل من 1، فإن مساهمات شكل الحلقة تتناقص باطراد كلما زاد عدد الحلقات وهذا بالضبط ما يحتاجه الإطار الاضطرابي، حيث يشير ذلك إلى أننا سنحصل على نتائج دقيقة بصورة معقولة حتى لو أهملنا كل العمليات ما عدا تلك التي لها عدد قليل من الحلقات. أما إذا لم يكن ثابت ازدواج الوتر أقل من 1، فإن مساهمات رسوم الحلقة تصبح أكثر أهمية كلما زاد عدد الحلقات وكما في حالة نظام من ثلاثة نجوم فإن ذلك يتسبب في فشل منطلق الاضطراب وهكذا فإن التقريب المقترح – العملية التي ليس بها حلقات - ليس مناسباً. ينطبق هذا النقاش بنفس الدرجة على كل نظرية من نظريات الأوتار الخمس - حيث تحدد قيمة ثابت ازدواج الوتر في أية نظرية كفاءة طريقة التقريب الاضطرابي).
ويؤدي بنا هذا الإدراك إلى السؤال المحوري التالي: ما هي قيمة ثابت ازدواج الوتر (أو بشكل أكثر دقة ما هي قيمة ثابت ازدواج الوتر في كل نظرية من نظريات الأوتار الخمس ؟) وحتى الآن لم يستطع أحد أن يجيب عن هذا السؤال وهذا واحد من أهم الموضوعات التي لم تلق حلاً في نظرية الأوتار حتى الآن. ولنا أن نتأكد أن الاستنتاجات المبنية على الإطار الاضطرابي صحيحة فقط إذا كان ثابت ازدواج الوتر أقل من .1 والأكثر من ذلك، فإن القيمة الدقيقة لثابت ازدواج الوتر لها تأثير مباشر في الكتلة وفي الشحنات التي تحملها الأنساق الاهتزازية المتنوعة للأوتار وهكذا نرى أن الكثير في الفيزياء يتعلق بقيمة ثابت ازدواج الوتر ولنلق نظرة عن قرب على التساؤل الهام : لماذا ظلت مشكلة قيمة هذا الثابت غير محلولة حتى الآن – في أية نظرية من نظريات الأوتار الخمس.
الاكثر قراءة في ميكانيكا الكم
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة
