عندما يكون ثابت ازدواج الوتر صغيراً في أي من مناطق أشباه الجزر الخمس العلوية للخريطة النظرية في الشكل رقم (12-11)، فإن العناصر الأساسية للنظرية تبدو وكأنها وتر ذو بعد واحد. ومع ذلك فقد اكتسبنا حالاً منظوراً جديداً لهذه الملاحظة. فإذا بدأنا بأي من المناطق هيتيروتيك -E أو النوع IIA، ورفعنا قيمة ثابت ازدواج الوتر المعني فإننا ننتقل بذلك إلى منتصف الخريطة في الشكل رقم (12-11)، وإلى ما يبدو وكأنه تمدد أوتار ذات بعد واحد لتصبح غشاء ذا بعدين. والأكثر من ذلك، ومن خلال تتابع علاقات الثنائية المعقدة إلى حد ما والمتضمنة كلاً من ثابت الازدواج والصورة التفصيلية للأبعاد المكانية المتجعدة، فإننا نستطيع الانتقال بسهولة وبصورة مستمرة من أية نقطة في الشكل رقم (12-11) إلى أية نقطة أخرى. وحيث أن الأغشية ذات البعدين، التي توصلنا إليها من منظور هيتيروتيك-E والنوع ،IIA يمكن تتبعها بالانتقال إلى أي من صيغ نظريات الأوتار الثلاث الأخرى، فإننا بذلك نعرف أن كلاً من صيغ نظريات الأوتار الخمس تتضمن أغشية ذات بعدين كذلك.

ويثير ذلك سؤالين. السؤال الأول، هل الأغشية ذات البعدين هيا العناصر الأساسية الحقيقية في نظرية الأوتار والسؤال الثاني، وبعد أن حدثت القفزة الجريئة في سبعينيات وأوائل ثمانينيات القرن العشرين من الجسيمات النقاط عديمة البعد البعد = صفر) إلى أوتار ذات بعد ،واحد وكما رأينا الآن أن نظرية الأوتار تتضمن بالفعل أغشية ذات بعدين، فهل هناك عناصر ذات أبعاد أعلى من ذلك؟ وحتى كتابة هذا الكتاب لم تكن الإجابة عن هذين السؤالين معروفة تماماً، غير أن الموقف يبدو كما يلي.

نحن نعتمد بشدة على التناظر الفائق ليزودنا ببعض الإيضاح عن كل صياغة النظرية الأوتار متخطين بذلك مصداقية منطقة طرق التقريب الاضطرابي. وبالتحديد، فإن خواص حالات BPS وكتلها وشحنات قواها، كلها تتحدد بصورة متفردة عن طريق التناظر الفائق، الأمر الذي يسمح بفهم بعض خصائص الازدواج القوي الخاص بها من دون القيام بحسابات مباشرة ذات صعوبة لا يمكن تصورها وفي الحقيقة ومن خلال الجهود الأولية لكل من هورويتس وسترومنغر، وكذلك من خلال الأبحاث الرائدة التي تلت ذلك بواسطة بولتشينسكي ، فإننا الآن على دراية أكثر بحالات BPS. وتحديداً، فإننا لا نعرف فقط كتلتها وشحنات القوى التي تحملها بل إننا ندرك بوضوح الشكل الذي هي عليه. وربما يكون الشكل هو أكثر الأمور في التطور مفاجأة على الإطلاق. فبعض حالات BPS أوتار ذات بعد واحد، والبعض الآخر أغشية ذات بعدين. وقد أصبحت هذه الأشكال مألوفة الآن. لكن المفاجأة أن هناك أخرى لها ثلاثة أبعاد وأربعة أبعاد - وفي الحقيقة فإن مدى الاحتمالات يتضمن كل بعد فضائي حتى التاسع. وتضم نظرية الأوتار في الواقع - أو نظرية ، أو أي اسم نختاره لها في النهاية - أجساماً ممتدة ذات عدد وافر من الأبعاد الفضائية المختلفة. وقد صك الفيزيائيون المصطلح ثلاثة بران (Three-Brane) ليصفوا الأجسام ذات الأبعاد الفضائية الثلاثة، وكذلك أربعة - بران (Four-Brane) للأجسام ذات الأبعاد الفضائية

الأربعة، وهكذا حتى نصل إلى تسعة بران (Nine-Brane) للأبعاد الفضائية التسعة (وبشكل عام فإن أي جسم له عدد P من الأبعاد الفضائية، حيث P عدد صحيح، فقد صك الفيزيائيون له المصطلح الجامد بران P-Brane). وتوصف الأوتار أحياناً باستخدام هذه المصطلحات بأنها واحد بران، والأغشية بأنها اثنان-بران. وحقيقة أن كل هذه الأجسام الممتدة تشكل جزءاً من النظرية قد أدت ببول  تاونسند أن يعلن عن ديمقراطية البران Democracy of Branes).

وعلى الرغم من ديمقراطية البران، فإن الأوتار - أجساماً ممتدة ذات بعد حالة خاصة للأسباب الآتية. بين الفيزيائيون أن كتلة الأجسام الممتدة لكل بعد، ما عدا تلك ذات البعد الواحد تتناسب عكسياً مع قيمة ثابت ازدواج الوتر المصاحب لها عندما نكون في أي من مناطق الأوتار الخمس في الشكل رقم ويعني ذلك أنه مع الازدواج الضعيف للأوتار في أي من الصيغ الخمس، سيكون كل شيء هائل الكثافة ما عدا الأوتار - أثقل بصورة هائلة من كتلة بلانك ولكونها على هذه الدرجة من الثقل، ولأن E = mc² ، فإن تكوينها يتطلب طاقة عظيمة لا يمكن تخيلها وللبران Branes)) تأثير ضئيل على معظم الفيزياء لكن ليس على كل الفيزياء كما سنرى في الفصل القادم). ومع إذا خاطرنا بالخروج من مناطق أشباه الجزر في الشكل رقم (12-11)، فإن البرانات ذات الأبعاد الأعلى تصبح أخف وزناً وبالتالي تكتسب أهمية متزايدة . 

وبذلك، فإن الصورة التي يجب أن تأخذها في اعتبارك هي كالتالي: في المنطقة الوسطى في الشكل رقم (12-11) هناك نظرية عناصرها الأساسية ليست فقط أوتارا أو أغشية، ولكن على الأرجح برانات (Branes) لها أبعاد متنوعة جميعها تقف على قدم المساواة بصورة أو بأخرى، وليس لدينا حالياً إدراك كامل عن الكثير من السمات الأساسية لهذه النظرية الشاملة. غير أن هناك أمراً واحداً نعرفه بالتأكيد، وهو أننا إذا انتقلنا من المنطقة الوسطى إلى أي منطقة . من مناطق شبه الجزيرة، فإن الأوتار فقط (أو الأغشية المتجعدة لتبدو أشبه ما تكون بالأوتار، كما في الشكلين رقمي (12-7) و(12-8)) تكون على درجة من خفة الوزن لتدخل ضمن الفيزياء التي نعرفها - الجسيمات الواردة في الجدول رقم (1-1) والقوى الأربع التي تتداخل من خلالها. ولم يتم تنقيح التحليل الاضطرابي الذي أجراه منظر و نظرية الأوتار على مدى ما يقرب من عقدين بدرجة كافية، ليكشف عن وجود الأجسام الممتدة فائقة الكتلة ذات الأبعاد الأخرى؛ فقد سادت الأوتار عملية التحليل وحصلت النظرية على تسمية أبعد ما تكون عن الديمقراطية - نظرية الأوتار ومرة أخرى، فلنا كل الحق لبعض الاعتبارات في أن نهمل كل شيء في الشكل رقم (12-11) ما عدا الأوتار. وخلاصة العبارة فإن هذا ما فعلناه حتى الآن في هذا الكتاب ونرى الآن على الرغم من ذلك، أن النظرية في الواقع أكثر ثراء من أي نظرية أخرى يمكن تخيلها.

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

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)

الجاذبية الفائقة (الجاذبية الفائقة والأبعاد الخفية: من الجسيمات النقطية إلى نظرية الأوتار)