Mis on stringiteooria? Miks stringiteooria? Mustade aukude omaduste uurimine

Füüsikud on harjunud osakestega töötama: teooria on läbi töötatud, katsed lähenevad. Tuumareaktorid ja aatomipommid arvutatakse osakeste abil. Ühe mööndusega – gravitatsiooni ei võeta kõigis arvutustes arvesse.

Gravitatsioon on kehade külgetõmme. Kui me räägime gravitatsioonist, siis kujutame ette gravitatsiooni. Telefon kukub raskusjõu mõjul käte vahelt asfaldile. Kosmoses tõmbab Kuu Maa poole, Maa Päikese poole. Kõik maailmas tõmbab üksteise poole, kuid selle tundmiseks on vaja väga raskeid esemeid. Me tunnetame Maa gravitatsiooni, mis on inimesest 7,5 × 10 22 korda raskem, ja me ei märka pilvelõhkuja gravitatsiooni, mis on 4 × 10 6 korda raskem.

7,5 × 10 22 = 75 000 000 000 000 000 000 000

4 × 10 6 = 4 000 000

Gravitatsiooni kirjeldab Einsteini üldrelatiivsusteooria. Teoreetiliselt painutavad massiivsed objektid ruumi. Et aru saada, minge lasteparki ja asetage batuudile raske kivi. Batuudi kummile tekib kraater. Kui paned batuudile väikese palli, veereb see mööda lehtrit alla kivi poole. Umbes nii moodustavad planeedid kosmoses lehtri ja meie nagu pallid kukume neile peale.

Planeedid on nii massiivsed, et nad painutavad ruumi

Et kõike kirjeldada elementaarosakeste tasemel, pole gravitatsiooni vaja. Võrreldes teiste jõududega on gravitatsioon nii väike, et see visati lihtsalt kvantarvutustest välja. Maa gravitatsioonijõud on 10 38 korda väiksem kui jõud, mis hoiab aatomituuma osakesi. See kehtib peaaegu kogu universumi kohta.

10 38 = 100 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000

Ainus koht, kus gravitatsioon on sama tugev kui teised jõud, on musta augu sees. See on hiiglaslik lehter, milles gravitatsioon voldib ruumi ise kokku ja tõmbab endasse kõik läheduses olevad asjad. Isegi valgus lendab musta auku ega tule enam tagasi.

Et töötada gravitatsiooniga nagu ka teiste osakestega, tulid füüsikud välja gravitatsioonikvanti – gravitoni. Tegime arvutusi, kuid need ei läinud kokku. Arvutused näitasid, et gravitoni energia kasvab lõpmatuseni. Kuid seda ei tohiks juhtuda.

Füüsikud esmalt leiutavad, siis otsivad. Higgsi boson leiutati 50 aastat enne selle avastamist.

Probleemid arvutuste lahknemisega kadusid, kui gravitoni käsitleti mitte osakesena, vaid stringina. Keeltel on piiratud pikkus ja energia, mistõttu saab gravitoni energia kasvada vaid teatud piirini. Seega on teadlastel töövahend, millega nad musti auke uurivad.

Mustade aukude uurimise edusammud aitavad meil mõista, kuidas universum tekkis. Suure Paugu teooria kohaselt kasvas maailm mikroskoopilisest punktist. Elu esimestel hetkedel oli universum väga tihe – kõik kaasaegsed tähed ja planeedid kogunesid väikesesse mahtu. Gravitatsioon oli sama võimas kui teised jõud, seega on gravitatsiooni mõju teadmine oluline varajase universumi mõistmiseks.

Edu kvantgravitatsiooni kirjeldamisel on samm teooria loomise suunas, mis kirjeldab kõike maailmas. Selline teooria selgitab, kuidas universum sündis, mis selles praegu toimub ja milline on selle lõpp.

Stringiteooria on õhuke niit, mis ühendab relatiivsusteooriat (või üldist relatiivsusteooriat – GTR) ja kvantfüüsikat. Mõlemad valdkonnad on teaduslikus mastaabis ilmunud üsna hiljuti, seega pole nende valdkondade kohta veel liiga palju teaduskirjandust. Ja kui relatiivsusteoorial on veel mingi ajaproovitud alus, siis füüsika kvantharu on selles osas veel väga noor. Alustuseks mõistame neid kahte tööstust.

Kindlasti on paljud teist relatiivsusteooriast kuulnud ja mõne selle postulaadiga isegi veidi tuttavad, kuid küsimus on: miks ei võiks seda seostada mikrotasandil töötava kvantfüüsikaga?

Need eraldavad üldise ja erirelatiivsusteooria (lühendatult GTR ja SRT; edaspidi kasutatakse neid lühenditena). Lühidalt, GTR postuleerib kosmose ja selle kõveruse ning STR aegruumi suhtelisuse inimese poolelt. Kui me räägime stringiteooriast, siis räägime konkreetselt üldrelatiivsusteooriast. Üldrelatiivsusteooria ütleb, et ruumis paindub massiivsete objektide mõjul ruum enda ümber (ja koos sellega ka aeg, sest ruum ja aeg on täiesti lahutamatud mõisted). Üks näide teadlaste elust aitab teil mõista, kuidas see juhtub. Sarnane juhtum registreeriti hiljuti, nii et kõike räägitut võib pidada "tõeliste sündmuste põhjal". Teadlane vaatab läbi teleskoobi ja näeb kahte tähte: üht tema ees ja teist tema taga. Kuidas me suutsime seda mõista? See on väga lihtne, sest täht, mille keskpunkti me ei näe, kuid ainult selle servad on nähtavad, on neist kahest suurem ja teine ​​täht, mis on nähtav täiskujul, on väiksem. Kuid tänu üldrelatiivsusteooriale võib juhtuda, et ees olev täht on suurem kui taga. Aga kas see on võimalik?

Selgub, et jah. Kui esitäht osutub ülimassiivseks objektiks, mis painutab enda ümber olevat ruumi väga tugevalt, siis tähe kujutis, mis on taga, läheb lihtsalt kumeruses ümber supermassiivse tähe ja me näeme pilti, mida mainiti väga alguses. Täpsemalt öeldut näete joonisel fig. 1.

Kvantfüüsika on tavainimese jaoks palju raskem kui TO. Kui üldistada kõiki selle sätteid, saame järgmise: mikroobjektid eksisteerivad ainult siis, kui me neid vaatame. Lisaks ütleb kvantfüüsika ka seda, et kui mikroosake jagada kaheks osaks, siis need kaks osa jätkavad pöörlemist piki oma telge samas suunas. Ja kõik löögid esimesele osakesele kanduvad kahtlemata üle teisele, kohe ja täielikult, sõltumata nende osakeste kaugusest.

Mis on siis nende kahe teooria kontseptsioonide ühendamise raskus? Fakt on see, et GTR arvestab makromaailma objekte ja kui me räägime ruumi moonutusest/kõverusest, siis peame silmas ideaalis sujuvat ruumi, mis on mikromaailma sätetega täiesti vastuolus. Kvantfüüsika teooria kohaselt on mikromaailm täiesti ebaühtlane ja sellel on kõikjal esinev karedus. See on igapäevakeeles rääkimine. Ja matemaatikud ja füüsikud tõlkisid oma teooriad valemiteks. Ja nii, kui nad proovisid ühendada kvantfüüsika ja üldrelatiivsusteooria valemeid, osutus vastuseks lõpmatus. Lõpmatus on füüsikas samaväärne väitega, et võrrand on konstrueeritud valesti. Saadud võrdsust kontrolliti mitu korda uuesti, kuid vastuseks oli ikkagi lõpmatus.

Stringiteooria on toonud igapäevasesse teadusmaailma põhjapanevaid muutusi. See kujutab endast määrust, et kõik mikroosakesed ei ole sfäärilise kujuga, vaid piklike nööride kujul, mis läbivad kogu meie universumi. Sellised suurused nagu mass, osakeste kiirus jne määratakse nende stringide vibratsiooniga. Iga selline string asub teoreetiliselt Calabi-Yau kollektoris. Need kollektorid kujutavad endast väga kõverat ruumi. Mitmekesisuse teooria kohaselt ei ole neid ruumis mitte millegagi ühendatud ja neid leidub eraldi väikestes pallides. Stringiteooria kustutab sõna otseses mõttes kahe mikroosakese ühendamise protsessi selged piirid. Kui mikroosakesi kujutavad pallid, saame nende ühendamisel selgelt jälgida piiri aegruumis. Kui aga kaks nööri on ühendatud, saab nende “liimimise” kohta vaadata erinevate nurkade alt. Ja erinevate nurkade all saame nende ühenduse piirist täiesti erinevad tulemused, see tähendab, et sellise piiri täpset kontseptsiooni lihtsalt pole!

Õppe esimeses etapis tundub stringiteooria, isegi lihtsate sõnadega räägituna, salapärane, kummaline ja isegi lihtsalt väljamõeldud, kuid selle eest ei räägi mitte alusetud sõnad, vaid uuringud, mis paljusid võrrandeid ja parameetreid kasutades kinnitavad stringiosakeste olemasolu.

Ja lõpuks veel üks video, mis selgitab stringiteooriat lihtsas keeles Interneti-ajakirjast QWRT.

Stringiteooria erinevaid versioone peetakse praegu juhtivateks pretendentideks kõikehõlmava universaalse teooria tiitlile, mis selgitab kõige olemust. Ja see on omamoodi teoreetiliste füüsikute Püha Graal, kes on seotud elementaarosakeste teooria ja kosmoloogiaga. Universaalne teooria (ka teooria kõige eksisteeriva kohta) sisaldab vaid mõnda võrrandit, mis ühendavad kogu inimkonna teadmised interaktsioonide olemuse ja aine põhielementide omaduste kohta, millest universum on ehitatud.

Tänapäeval on stringiteooria kombineeritud supersümmeetria kontseptsiooniga, mille tulemuseks on superstringiteooria sünd ja tänaseks on see maksimum, mis on saavutatud kõigi nelja põhilise vastastikmõju (looduses mõjuvate jõudude) teooria ühtlustamisel. Supersümmeetriateooria ise on juba üles ehitatud aprioorsele kaasaegsele kontseptsioonile, mille kohaselt igasugune kaug(välja)interaktsioon on tingitud vastastikmõjus olevate osakeste vahelisest vastastikmõju kandjaosakeste vahetusest (vt Standardmudel). Selguse huvides võib interakteeruvaid osakesi pidada universumi "tellisteks" ja kandeosakesi tsemendiks.

Stringiteooria on matemaatilise füüsika haru, mis uurib mitte punktosakeste dünaamikat, nagu enamik füüsikaharusid, vaid ühemõõtmeliste laiendatud objektide, s.o. stringid
Standardmudelis toimivad kvargid ehitusplokkidena ja mõõtbosonid, mida need kvargid omavahel vahetavad, toimivad interaktsioonikandjatena. Supersümmeetriateooria läheb veelgi kaugemale ja väidab, et kvargid ja leptonid ise ei ole fundamentaalsed: nad kõik koosnevad veelgi raskematest ja eksperimentaalselt avastamata ainestruktuuridest (ehitusplokkidest), mida hoiab koos veelgi tugevam superenergia osakeste "tsement". - vastastikmõjude kandjad kui hadronitest ja bosonitest koosnevad kvargid.

Loomulikult pole ühtegi supersümmeetriateooria ennustust veel laboritingimustes kontrollitud, küll aga on materiaalse maailma hüpoteetilistel peidetud komponentidel juba nimed - näiteks elektron (elektroni supersümmeetriline partner), skvark jne. Nende osakeste olemasolu on aga teoreetiliselt ennustatud.

Nende teooriate pakutavat pilti universumist on aga üsna lihtne visualiseerida. Umbes 10E–35 m skaalal ehk 20 suurusjärku väiksema sama prootoni läbimõõdust, mis sisaldab kolme seotud kvarki, erineb aine struktuur sellest, millega oleme harjunud isegi elementaarosakeste tasemel. . Nii väikestel vahemaadel (ja nii suure interaktsioonienergia juures, et see on kujuteldamatu) muutub mateeria väljal seisvateks laineteks, mis on sarnased muusikariistade keelpillides ergastunud lainetega. Nagu kitarrikeeles, võib sellises keeles lisaks põhitoonile ergastuda palju ülemhelisid või harmoonilisi. Igal harmoonikul on oma energiaseisund. Relatiivsusteooria (vt. Relatiivsusteooria) kohaselt on energia ja mass samaväärsed, mis tähendab, et mida kõrgem on stringi harmoonilise laine vibratsiooni sagedus, seda suurem on selle energia ja seda suurem on vaadeldava osakese mass.

Kui aga seisulainet on kitarrikeeles üsna lihtne visualiseerida, siis superstringiteooria poolt pakutud seisulaineid on raske visualiseerida – tõsiasi on see, et superkeelte vibratsioonid tekivad ruumis, millel on 11 dimensiooni. Oleme harjunud neljamõõtmelise ruumiga, mis sisaldab kolme ruumilist ja ühte ajalist mõõdet (vasak-parem, üles-alla, edasi-tagasi, minevik-tulevik). Superstringiruumis on asjad palju keerulisemad (vt kasti). Teoreetilised füüsikud pääsevad ruumiliste mõõtmete libedast probleemist mööda, väites, et need on "peidetud" (või teaduslikult öeldes "tihendatud") ja seetõttu ei vaadelda neid tavaliste energiate juures.

Viimasel ajal on stringiteooriat edasi arendatud mitmemõõtmeliste membraanide teooria näol – sisuliselt on tegemist samade, kuid lamedate keeltega. Nagu üks selle autoritest juhuslikult naljatas, erinevad membraanid nööridest umbes samamoodi nagu nuudlid vermišellidest.

Võib-olla on see kõik, mida saab lühidalt öelda ühe teooria kohta, mis tänapäeval ei pretendeeri ilma põhjuseta kõigi jõudude vastastikmõjude suure ühendamise universaalseks teooriaks. Kahjuks pole see teooria patuta. Esiteks ei ole see veel viidud rangele matemaatilisele kujule, kuna matemaatiline aparaat ei ole piisav, et viia see rangesse sisemisse vastavusse. Selle teooria sünnist on möödunud 20 aastat ja keegi pole suutnud ühtlustada selle mõnda aspekti ja versioone järjekindlalt teistega. Veelgi ebameeldivam on see, et ükski stringiteooriat (ja eriti superstringe) pakkunud teoreetik pole veel välja pakkunud ühtegi katset, mille käigus saaks neid teooriaid laboris testida. Kahjuks ma kardan, et kuni nad seda teevad, jääb kogu nende töö veidraks fantaasiamänguks ja esoteeriliste teadmiste mõistmise harjutusteks väljaspool loodusteaduste peavoolu.

Mustade aukude omaduste uurimine

1996. aastal avaldasid keelpilliteoreetikud Andrew Strominger ja Kumrun Vafa Susskindi ja Seni varasemate tulemuste põhjal väljaande "Bekensteini mikroskoopiline olemus ja Hawkingi entroopia". Selles töös suutsid Strominger ja Vafa kasutada stringiteooriat, et leida teatud klassi mustade aukude mikroskoopilised komponendid ja täpselt arvutada nende komponentide entroopia panus. Töö põhines uuel meetodil, mis läks osaliselt kaugemale 1980ndatel ja 1990ndate alguses kasutatud häiritusteooriast. Töö tulemus langes täpselt kokku enam kui kakskümmend aastat varem tehtud Bekensteini ja Hawkingi ennustustega.

Strominger ja Vafa astusid mustade aukude tekke tegelikele protsessidele vastu konstruktiivse lähenemisega. Nad muutsid vaadet mustade aukude tekkele, näidates, et neid saab konstrueerida, ühendades hoolikalt üheks mehhanismiks täpselt teise superstringi revolutsiooni käigus avastatud braanide komplekti.

Kui kõik musta augu mikroskoopilise struktuuri juhtelemendid olid käes, suutsid Strominger ja Vafa arvutada musta augu mikroskoopiliste komponentide permutatsioonide arvu, mis jätavad üldised vaadeldavad omadused, nagu mass ja laeng, muutumatuks. Seejärel võrdlesid nad saadud arvu musta augu sündmuste horisondi pindalaga - Bekensteini ja Hawkingi ennustatud entroopiaga - ja leidsid täiusliku kokkuleppe. Vähemalt äärmuslike mustade aukude klassi jaoks suutsid Strominger ja Vafa leida stringiteooria rakenduse mikroskoopiliste komponentide analüüsimiseks ja vastava entroopia täpseks arvutamiseks. Probleem, mis oli füüsikutele veerand sajandit silmitsi seisnud, oli lahendatud.

Paljude teoreetikute jaoks oli see avastus oluline ja veenev argument stringiteooria toetuseks. Stringiteooria areng on veel liiga toores, et seda otseselt ja täpselt võrrelda katsetulemustega, näiteks kvargi või elektroni massi mõõtmisega. Stringiteooria annab aga esimese põhjapaneva seletuse mustade aukude ammu avastatud omadusele, mille seletamise võimatus on traditsiooniliste teooriatega tegelevate füüsikute uurimistööd juba aastaid takerdunud. Isegi Sheldon Glashow, Nobeli füüsikapreemia laureaat ja 1980. aastate kindel stringiteooria vastane, tunnistas 1997. aastal antud intervjuus, et "kui keeliteoreetikud räägivad mustadest aukudest, räägivad nad peaaegu vaadeldavatest nähtustest ja see on muljetavaldav."

Keelte kosmoloogia

On kolm peamist viisi, kuidas stringiteooria standardset kosmoloogilist mudelit muudab. Esiteks, tänapäevaste uuringute vaimus, mis olukorda üha enam selgitavad, tuleneb stringiteooriast, et Universumil peab olema minimaalne vastuvõetav suurus. See järeldus muudab arusaama Universumi ehitusest kohe Suure Paugu hetkel, mille jaoks standardmudel annab universumi suuruse nulli. Teiseks on kosmoloogias oluline ka T-duaalsuse mõiste ehk väikeste ja suurte raadiuste duaalsus (selles tihedas seoses miinimumsuuruse olemasoluga) stringiteoorias. Kolmandaks, aegruumi mõõtmete arv stringiteoorias on suurem kui neli, seega peab kosmoloogia kirjeldama kõigi nende dimensioonide arengut.

Brandenbergi ja Vafa modell

1980. aastate lõpus. Robert Brandenberger ja Kumrun Vafa on astunud esimesi olulisi samme, et mõista, kuidas stringiteooria muudab kosmoloogia standardmudeli mõju. Nad jõudsid kahele olulisele järeldusele. Esiteks, kui liigume tagasi Suure Paugu juurde, jätkab temperatuur tõusmist, kuni Universumi suurus kõigis suundades muutub võrdseks Plancki pikkusega. Sel hetkel saavutab temperatuur maksimumi ja hakkab langema. Intuitiivsel tasandil pole selle nähtuse põhjust raske mõista. Oletame lihtsuse mõttes (järgides Brandenbergerit ja Vafat), et kõik universumi ruumimõõtmed on tsüklilised. Kui me liigume ajas tagasi, siis iga ringi raadius kahaneb ja universumi temperatuur tõuseb. Stringiteooriast teame, et raadiuste kokkutõmbamine esmalt Plancki pikkuseni ja seejärel alla selle on füüsiliselt samaväärne raadiuste vähendamisega Plancki pikkusele, millele järgneb nende järgnev suurendamine. Kuna universumi paisumise ajal temperatuur langeb, põhjustavad ebaõnnestunud katsed universumit Plancki pikkusest väiksemateks suurusteks kokku suruda temperatuuri kasvu peatumiseni ja selle edasise languseni.

Selle tulemusel jõudsid Brandenberger ja Vafa järgmisele kosmoloogilisele pildile: esiteks on kõik stringiteooria ruumilised mõõtmed tihedalt kokku volditud Plancki pikkuse suurusjärgus minimaalse suuruseni. Temperatuur ja energia on kõrged, kuid mitte lõpmatud: stringiteooria nullsuuruse lähtepunkti paradoksid on lahendatud. Universumi eksisteerimise alghetkel on kõik stringiteooria ruumilised mõõtmed täiesti võrdsed ja täiesti sümmeetrilised: need on kõik kokku keerdunud Plancki mõõtmete mitmemõõtmeliseks tükiks. Lisaks läbib universum Brandenbergeri ja Vafa sõnul sümmeetria vähendamise esimese etapi, kui Plancki ajahetkel valitakse järgnevaks laienemiseks kolm ruumimõõdet ja ülejäänud säilitavad oma esialgse Plancki suuruse. Need kolm mõõdet identifitseeritakse seejärel inflatsioonilise kosmoloogia stsenaariumi mõõtmetega ja evolutsiooniprotsessi käigus omandavad need praegusel kujul.

Veneziano ja Gasperini mudel

Alates Brandenbergeri ja Vafa tööst on füüsikud teinud pidevaid edusamme stringide kosmoloogia mõistmise suunas. Selle uurimistöö juhid on Gabriele Veneziano ja tema kolleeg Maurizio Gasperini Torino ülikoolist. Need teadlased esitasid oma versiooni stringkosmoloogiast, mis mõnes kohas sarnaneb ülalkirjeldatud stsenaariumiga, kuid mõnes kohas on sellest põhimõtteliselt erinev. Nagu Brandenberger ja Vafa, tuginesid nad standard- ja inflatsioonimudelites tekkiva lõpmatu temperatuuri ja energiatiheduse välistamiseks stringiteoorias minimaalse pikkuse olemasolule. Kuid selle asemel, et järeldada, et tänu sellele omadusele sünnib universum Plancki mõõtmete kogumikust, väitsid Gasperini ja Veneziano, et eksisteeris eelajalooline universum, mis tekkis ammu enne hetke, mida nimetatakse nullpunktiks ja mis selle sünnitas. Plancki mõõtmetega kosmiline "embrüo".

Universumi algseisund selles stsenaariumis ja Suure Paugu mudelis on väga erinevad. Gasperini ja Veneziano sõnul ei olnud Universum kuum ja tihedalt keerdunud mõõtmetega pall, vaid külm ja lõpmatu ulatusega. Seejärel, nagu stringiteooria võrranditest järeldub, tungis universumisse ebastabiilsus ja kõik selle punktid hakkasid, nagu Guthi järgi inflatsiooni ajastul, kiiresti külgedele hajuma.

Gasperini ja Veneziano näitasid, et tänu sellele muutus ruum järjest kõveramaks ning selle tulemusena toimus järsk temperatuuri ja energiatiheduse hüpe. Möödus veidi aega ja kolmemõõtmeline millimeetrite mõõtmetega piirkond nendes lõpututes avarustes muudeti kuumaks ja tihedaks laiguks, mis on identne Guthi järgi inflatsioonilise laienemise käigus tekkiva kohaga. Seejärel läks kõik Suure Paugu kosmoloogia standardstsenaariumi järgi ja paisuv täpp muutus vaadeldavaks universumiks.

Kuna Suure Paugu eelne ajastu oli läbimas omaette inflatsioonilist laienemist, on Guthi lahendus horisondi paradoksile automaatselt sellesse kosmoloogilisse stsenaariumi sisse ehitatud. Nagu Veneziano ütles (1998. aasta intervjuus), "andab stringiteooria meile hõbekandikul inflatsioonilise kosmoloogia versiooni."

Stringi kosmoloogia uurimine on kiiresti muutumas aktiivse ja produktiivse uurimistöö valdkonnaks. Näiteks Suure Pauku eelse evolutsiooni stsenaarium on olnud tulise arutelu objektiks rohkem kui korra ja selle koht tulevases kosmoloogilises sõnastuses pole kaugeltki ilmne. Siiski pole kahtlust, et see kosmoloogiline formulatsioon põhineb kindlalt füüsikute arusaamal teise superstringirevolutsiooni käigus avastatud tulemustest. Näiteks on mitmemõõtmeliste membraanide olemasolu kosmoloogilised tagajärjed siiani ebaselged. Teisisõnu, kuidas muutub idee Universumi olemasolu esimestest hetkedest valminud M-teooria analüüsi tulemusena? Seda küsimust uuritakse intensiivselt.

Teadus on tohutu valdkond ja iga päev tehakse tohutul hulgal uuringuid ja avastusi ning väärib märkimist, et mõned teooriad tunduvad olevat huvitavad, kuid samal ajal ei ole neil tõelist kinnitust ja need näivad „ripuvat hoovis. õhku."

Mis on stringiteooria?

Füüsikalist teooriat, mis esindab osakesi vibratsiooni kujul, nimetatakse stringiteooriaks. Nendel lainetel on ainult üks parameeter - pikkuskraad, mitte kõrgust ega laiust. Et mõista, mis on stringiteooria, peame vaatama peamisi hüpoteese, mida see kirjeldab.

  1. Eeldatakse, et kõik meid ümbritsev koosneb vibreerivatest niitidest ja energiamembraanidest.
  2. Püüab ühendada üldrelatiivsusteooriat ja kvantfüüsikat.
  3. Stringiteooria pakub võimalust ühendada kõik universumi põhijõud.
  4. Ennustab sümmeetrilist sidet erinevat tüüpi osakeste vahel: bosonid ja fermioonid.
  5. Annab võimaluse kirjeldada ja ette kujutada universumi mõõtmeid, mida pole varem vaadeldud.

Stringiteooria – kes selle avastas?

  1. Kvantstringiteooria loodi esmakordselt 1960. aastal, et selgitada hadroonfüüsika nähtusi. Sel ajal töötasid selle välja: G. Veneziano, L. Susskind, T. Goto jt.
  2. Teadlased D. Schwartz, J. Scherk ja T. Enet rääkisid, mis on stringiteooria, kuna nad töötasid välja bosonilise stringi hüpoteesi ja see juhtus 10 aastat hiljem.
  3. 1980. aastal tuvastasid kaks teadlast: M. Green ja D. Schwartz superstringide teooria, millel oli unikaalne sümmeetria.
  4. Väljapakutud hüpoteesi uurimine veel käib, kuid seda pole veel tõestatud.

Stringiteooria – filosoofia

On filosoofiline suund, millel on seos stringiteooriaga, ja seda nimetatakse monaadiks. See hõlmab sümbolite kasutamist mis tahes teabekoguse tihendamiseks. Monaadi ja stringiteooria kasutavad filosoofias vastandeid ja duaalsusi. Kõige populaarsem lihtsa monaadi sümbol on Yin-Yang. Eksperdid on teinud ettepaneku kujutada stringiteooriat volüümilisel, mitte tasapinnalisel monaadil, ja siis on keelpillid reaalsus, kuigi nende pikkus on minimaalne.

Kui kasutatakse mahulist monaadi, on Yin-Yangi jagav joon tasapind ja mitmemõõtmelise monaadi kasutamisel saadakse spiraaliks keerdunud ruumala. Mitmemõõtmeliste monaadidega seotud filosoofia alal ei ole veel tööd tehtud – see on tulevaste uuringute valdkond. Filosoofid usuvad, et tunnetus on lõputu protsess ja püüdes luua ühtset universumi mudelit, üllatab inimene rohkem kui üks kord ja muudab oma põhikontseptsioone.


Stringiteooria miinused

Kuna paljude teadlaste esitatud hüpotees on kinnitamata, on täiesti arusaadav, et selle täpsustamise vajalikkusele viitavad mitmed probleemid.

  1. Stringiteoorias on vigu, näiteks arvutuste käigus avastati uut tüüpi osakesi - tahhüonid, kuid neid ei saa looduses eksisteerida, kuna nende massi ruut on väiksem kui null ja liikumiskiirus on suurem kui osakeste kiirus. valgus.
  2. Stringiteooria saab eksisteerida ainult kümnemõõtmelises ruumis, kuid siis on asjakohane küsimus: miks inimene ei taju teisi dimensioone?

Stringiteooria – tõestus

Kaks peamist füüsikalist konventsiooni, millel teaduslikud tõendid põhinevad, on tegelikult üksteisele vastandlikud, kuna need esindavad universumi struktuuri mikrotasandil erinevalt. Nende proovimiseks pakuti välja kosmiliste stringide teooria. Paljudes aspektides tundub see usaldusväärne mitte ainult sõnades, vaid ka matemaatilistes arvutustes, kuid tänapäeval pole inimesel võimalust seda praktiliselt tõestada. Kui stringid on olemas, on need mikroskoopilisel tasemel ja nende äratundmiseks puudub tehniline võimalus.

Stringiteooria ja jumal

Kuulus teoreetiline füüsik M. Kaku pakkus välja teooria, milles ta kasutab jumala olemasolu tõestamiseks stringihüpoteesi. Ta jõudis järeldusele, et kõik maailmas toimib teatud seaduste ja reeglite järgi, mille on kehtestanud üks Meele. Kaku sõnul aitavad stringiteooria ja Universumi peidetud mõõtmed luua võrrandi, mis ühendab kõik loodusjõud ja võimaldab mõista Jumala meelt. Ta keskendub oma hüpoteesi tahhüonosakestele, mis liiguvad valgusest kiiremini. Einstein ütles ka, et kui sellised osad avastataks, oleks võimalik aega tagasi liigutada.

Pärast rea katseid jõudis Kaku järeldusele, et inimelu juhivad stabiilsed seadused ja see ei reageeri kosmilistele õnnetustele. Elu stringiteooria on olemas ja see on seotud tundmatu jõuga, mis kontrollib elu ja muudab selle terviklikuks. Tema arvates nii see on. Kaku on kindel, et Universum on vibreerivad stringid, mis lähtuvad Kõigevägevama meelest.

Muidugi on universumi stringid vaevalt sarnased nendega, mida me ette kujutame. Keelteoorias on need uskumatult väikesed vibreerivad energianiidid. Need niidid on rohkem nagu väikesed "kummiribad", mis võivad kõikvõimalikel viisidel vingerdada, venitada ja kokku suruda. See kõik aga ei tähenda, et Universumi sümfooniat oleks neile võimatu “mängida”, sest keelpilliteoreetikute arvates koosneb kõik olemasolev nendest “lõngadest”.

Füüsika vastuolu

19. sajandi teisel poolel tundus füüsikutele, et nende teaduses ei saa enam midagi tõsist avastada. Klassikaline füüsika uskus, et selles pole jäänud tõsiseid probleeme ning kogu maailma struktuur nägi välja kui täiuslikult reguleeritud ja etteaimatav masin. Häda, nagu tavaliselt, juhtus jamade tõttu - üks väikestest "pilvedest", mis jäi endiselt teaduse selgesse ja arusaadavasse taevasse. Nimelt absoluutselt musta keha kiirgusenergia arvutamisel (hüpoteetiline keha, mis igal temperatuuril neelab täielikult sellele langeva kiirguse, sõltumata lainepikkusest - NS).

Arvutused näitasid, et iga absoluutselt musta keha kogukiirgusenergia peaks olema lõpmatult suur. Et pääseda sellisest ilmsest absurdsusest, tegi saksa teadlane Max Planck 1900. aastal ettepaneku, et nähtavat valgust, röntgenikiirgust ja muid elektromagnetlaineid saavad kiirata ainult teatud diskreetsed energiaosad, mida ta nimetas kvantideks. Nende abiga oli võimalik lahendada absoluutselt musta keha konkreetne probleem. Kuid kvanthüpoteesi tagajärjed determinismile ei olnud veel teadvustatud. Kuni 1926. aastal sõnastas teine ​​saksa teadlane Werner Heisenberg kuulsa määramatuse printsiibi.

Selle olemus taandub tõsiasjale, et vastupidiselt kõigile varem domineerinud väidetele piirab loodus meie võimet ennustada tulevikku füüsikaliste seaduste alusel. Loomulikult räägime subatomaarsete osakeste tulevikust ja olevikust. Selgus, et nad käituvad täiesti erinevalt sellest, kuidas kõik asjad meid ümbritsevas makrokosmoses käituvad. Subatomilisel tasandil muutub ruumi kangas ebaühtlaseks ja kaootiliseks. Väikeste osakeste maailm on nii rahutu ja arusaamatu, et trotsib tervet mõistust. Ruum ja aeg on selles nii keerdunud ja läbi põimunud, et pole tavalisi mõisteid vasakult ja paremalt, üles ja alla ega isegi enne ja pärast.

Ei ole võimalik kindlalt öelda, millises ruumipunktis konkreetne osake parasjagu asub ja milline on selle nurkimment. Paljudes aegruumi piirkondades on osakese leidmise tõenäosus vaid teatud. Subatomilisel tasemel osakesed näivad olevat "määrdunud" kogu ruumis. Vähe sellest, osakeste enda “staatus” pole määratletud: mõnel juhul käituvad nad nagu lained, mõnel juhul on neil osakeste omadused. Seda nimetavad füüsikud kvantmehaanika laine-osakeste duaalsuseks.

Maailma ehituse tasandid: 1. Makroskoopiline tase - aine 2. Molekulaarne tase 3. Aatomitase - prootonid, neutronid ja elektronid 4. Subatomaarne tase - elektron 5. Subatomaalne tase - kvargid 6. Stringitase /©Bruno P. Ramos

Üldrelatiivsusteoorias on olukord justkui vastupidiste seadustega olekus põhimõtteliselt erinev. Ruum näib olevat nagu batuut – sile kangas, mida massiga esemed võivad painutada ja venitada. Need tekitavad aegruumis kõverusi – seda, mida me kogeme gravitatsioonina. Ütlematagi selge, et harmooniline, õige ja etteaimatav Üldrelatiivsusteooria on lahendamatus konfliktis “ekstsentrilise huligaani” – kvantmehaanikaga ning selle tulemusena ei saa makromaailm mikromaailmaga “rahu sõlmida”. Siin tuleb appi stringiteooria.

2D universum. Polüeedragraaf E8 /©John Stembridge / Valerühmade projekti atlas

Kõige teooria

Stringiteooria kehastab kõigi füüsikute unistust ühendada kaks põhimõtteliselt vastandlikku üldrelatiivsusteooriat ja kvantmehaanikat – unistus, mis kummitas suurimat "mustlast ja trampijat" Albert Einsteini oma elupäevade lõpuni.

Paljud teadlased usuvad, et kõike alates galaktikate peenest tantsust kuni subatomiliste osakeste pöörase tantsuni saab lõpuks seletada vaid ühe füüsikalise fundamentaalse printsiibiga. Võib-olla isegi üksainus seadus, mis ühendab kõik energiatüübid, osakesed ja vastastikmõjud mingis elegantses valemis.

Üldrelatiivsusteooria kirjeldab üht Universumi kuulsaimat jõudu – gravitatsiooni. Kvantmehaanika kirjeldab veel kolme jõudu: tugevat tuumajõudu, mis liimib prootoneid ja neutroneid aatomiteks, elektromagnetismi ja nõrka jõudu, mis on seotud radioaktiivse lagunemisega. Kõiki sündmusi universumis, alates aatomi ioniseerumisest kuni tähe sünnini, kirjeldab aine vastastikmõju nende nelja jõu kaudu.

Kõige keerulisema matemaatika abil suudeti näidata, et elektromagnetilisel ja nõrgal vastastikmõjul on ühine iseloom, ühendades need üheks elektronõrgaks interaktsiooniks. Seejärel lisati neile tugev tuuma vastastikmõju – aga gravitatsioon ei ühine nendega kuidagi. Stringiteooria on üks tõsisemaid kandidaate kõigi nelja jõu ühendamiseks ja seetõttu hõlmab see kõiki universumi nähtusi - pole asjata kutsutud seda ka "kõige teooriaks".

Alguses oli müüt

Siiani pole kõik füüsikud stringiteooriaga rahul. Ja selle ilmumise koidikul tundus see reaalsusest lõpmatult kaugel. Tema sünd on legend.

1960. aastate lõpus otsis noor itaalia teoreetiline füüsik Gabriele Veneziano võrrandeid, mis võiksid seletada tugevat tuumajõudu – ülivõimsat "liimi", mis hoiab koos aatomite tuumasid, seob omavahel prootoneid ja neutroneid. Legendi järgi sattus ta ühel päeval kogemata tolmusele matemaatika ajaloo raamatule, millest leidis kakssada aastat vana funktsiooni, mille kirjutas esmakordselt üles Šveitsi matemaatik Leonhard Euler. Kujutage ette Veneziano üllatust, kui ta avastas, et seda tugevat vastasmõju kirjeldas Euleri funktsioon, mida pikka aega peeti ainult matemaatiliseks uudishimuks.

Kuidas see tegelikult oli? Valem oli ilmselt Veneziano aastatepikkuse töö tulemus ja juhus aitas teha vaid esimese sammu stringiteooria avastamise suunas. Euleri funktsioon, mis imekombel seletas tugevat jõudu, on leidnud uue elu.

Lõpuks jäi see silma noorele Ameerika teoreetilisele füüsikule Leonard Susskindile, kes nägi, et ennekõike kirjeldas valem osakesi, millel puudub sisemine struktuur ja mis võivad vibreerida. Need osakesed käitusid nii, et need ei saanud olla lihtsalt punktosakesed. Susskind sai aru – valem kirjeldab niiti, mis on nagu elastne riba. Ta ei saanud mitte ainult venitada ja kokku tõmbuda, vaid ka võnkuda ja vingerdada. Pärast oma avastuse kirjeldamist tutvustas Susskind revolutsioonilist stringide ideed.

Kahjuks suhtus valdav enamus tema kolleege teooriasse väga lahedalt.

Standardmudel

Sel ajal kujutas tavateadus osakesi pigem punktidena kui stringidena. Füüsikud on aastaid uurinud subatomaarsete osakeste käitumist neid suurtel kiirustel kokku põrkudes ja nende kokkupõrgete tagajärgi. Selgus, et Universum on palju rikkam, kui arvata oskaks. See oli tõeline elementaarosakeste “populatsiooniplahvatus”. Füüsika magistrandid jooksid mööda koridore karjudes, et nad on avastanud uue osakese – nende tähistamiseks polnud isegi piisavalt tähti. Kuid paraku ei suutnud teadlased uute osakeste "sünnitusmajas" kunagi leida vastust küsimusele - miks neid nii palju on ja kust nad tulevad?

See ajendas füüsikuid tegema ebatavalist ja jahmatavat ennustust – nad mõistsid, et looduses toimivaid jõude saab seletada ka osakestega. See tähendab, et on aineosakesi ja on osakesi, mis kannavad vastastikmõju. Näiteks footon on valguse osake. Mida rohkem neid kandeosakesi – samu footoneid, mida aineosakesed vahetavad –, seda heledam on valgus. Teadlased ennustasid, et see konkreetne kandeosakeste vahetus pole midagi muud kui see, mida me tajume jõuna. Seda kinnitasid katsed. Nii õnnestus füüsikutel jõuda lähemale Einsteini unistusele jõudude ühendamisest.

Interaktsioonid erinevate osakeste vahel standardmudelis /

Teadlased usuvad, et kui liigume edasi vahetult pärast Suurt Pauku, mil universum oli triljoneid kraadi võrra kuumem, muutuvad elektromagnetismi ja nõrka jõudu kandvad osakesed eristamatuks ja ühinevad üheks jõuks, mida nimetatakse elektrinõrgaks jõuks. Ja kui me läheme ajas veelgi kaugemale, ühineks elektrinõrk koostoime tugevaga üheks täielikuks "ülijõuks".

Kuigi see kõik ootab veel tõestamist, selgitas kvantmehaanika järsku, kuidas kolm neljast jõust subatomilisel tasandil interakteeruvad. Ja ta seletas seda ilusti ja järjekindlalt. See ühtne pilt interaktsioonidest sai lõpuks tuntuks standardmudelina. Kuid paraku oli sellel täiuslikul teoorial üks suur probleem – see ei sisaldanud kuulsaimat makrotasandi jõudu – gravitatsiooni.

Graviton

Keelteooria jaoks, mis ei olnud veel jõudnud "õitseda", on "sügis" sisaldanud juba oma sünnist saadik liiga palju probleeme. Näiteks ennustasid teooria arvutused osakeste olemasolu, mida, nagu peagi kindlaks tehti, pole olemas. See on nn tahhüon – osake, mis liigub vaakumis valgusest kiiremini. Muuhulgas selgus, et teooria nõuab koguni 10 mõõdet. Pole üllatav, et see on füüsikutele väga segadusse ajanud, kuna see on ilmselgelt suurem kui see, mida me näeme.

1973. aastaks maadlesid veel vaid üksikud noored füüsikud stringiteooria saladustega. Üks neist oli Ameerika teoreetiline füüsik John Schwartz. Neli aastat püüdis Schwartz ohjeldamatuid võrrandeid taltsutada, kuid tulutult. Muude probleemide hulgas püsis üks neist võrranditest salapärase osakese kirjeldamisel, millel polnud massi ja mida looduses ei täheldatud.

Teadlane oli juba otsustanud oma hukatusliku äri hüljata ja siis jõudis talle kohale – võib-olla kirjeldavad stringiteooria võrrandid ka gravitatsiooni? See tähendas aga teooria peamiste "kangelaste" - stringide - mõõtmete läbivaatamist. Eeldades, et stringid on miljardeid ja miljardeid kordi aatomist väiksemad, muutsid "nöörid" teooria puuduse selle eeliseks. Salapärane osake, millest John Schwartz nii visalt vabaneda oli püüdnud, toimis nüüd gravitonina – osake, mida oli kaua otsitud ja mis võimaldaks gravitatsiooni üle kanda kvanttasandile. Nii lõpetas stringiteooria pusle gravitatsiooniga, mis standardmudelis puudus. Kuid kahjuks ei reageerinud teadusringkonnad isegi sellele avastusele kuidagi. Stringiteooria jäi ellujäämise piirile. Kuid see ei peatanud Schwartzi. Tema otsingutega soovis liituda vaid üks teadlane, kes oli valmis salapäraste nööride nimel oma karjääri riskima – Michael Green.

Subatomaarsed pesitsevad nukud

Kõigele vaatamata oli 1980. aastate alguses stringiteoorias ikka veel lahendamatuid vastuolusid, mida teaduses nimetati anomaaliateks. Schwartz ja Green asusid neid kõrvaldama. Ja nende jõupingutused ei olnud asjatud: teadlased suutsid kõrvaldada mõned teooria vastuolud. Kujutage ette nende kahe hämmastust, kes olid juba harjunud sellega, et nende teooriat eirati, kui teadusringkondade reaktsioon teadusmaailma õhku pani. Vähem kui aastaga on keelpilliteoreetikute arv hüpanud sadade inimesteni. Just siis omistati stringiteooriale kõige teooria tiitel. Uus teooria näis olevat võimeline kirjeldama kõiki universumi komponente. Ja need on komponendid.

Iga aatom, nagu me teame, koosneb veelgi väiksematest osakestest – elektronidest, mis tiirlevad ümber prootonitest ja neutronitest koosneva tuuma. Prootonid ja neutronid koosnevad omakorda veelgi väiksematest osakestest – kvarkidest. Kuid stringiteooria ütleb, et see ei lõpe kvarkidega. Kvargid on valmistatud pisikestest vingerdavatest energiakiududest, mis meenutavad stringe. Kõik need stringid on kujuteldamatult väikesed.

Nii väike, et kui aatom oleks suurendatud päikesesüsteemi suuruseks, oleks nöör puu suurune. Nii nagu erinevad tšellokeele vibratsioonid loovad seda, mida me kuuleme, kuidas erinevad noodid, keele erinevad vibratsioonirežiimid (režiimid) annavad osakestele ainulaadsed omadused - mass, laeng jne. Kas teate, mille poolest erinevad teie küüne otsas olevad prootonid seni avastamata gravitonist? Ainult nende moodustavate pisikeste stringide kogumi ja nende vibratsiooni järgi.

See kõik on muidugi enam kui üllatav. Alates Vana-Kreeka aegadest on füüsikud harjunud sellega, et kõik siin maailmas koosneb millestki pallidest, pisikestest osakestest. Ja nii, kuna neil pole olnud aega harjuda nende pallide ebaloogilise käitumisega, mis tuleneb kvantmehaanikast, palutakse neil paradigmast täielikult loobuda ja opereerida mingite spagetijääkidega...

Viies mõõde

Kuigi paljud teadlased nimetavad stringiteooriat matemaatika võidukäiguks, on sellega siiski seotud mõned probleemid – kõige olulisem on see, et puudub võimalus seda lähitulevikus katseliselt testida. Mitte ükski instrument maailmas, ei olemasolev ega ka tulevikus ilmumisvõimeline, pole võimeline keelpilte “nägema”. Seetõttu esitavad mõned teadlased, muide, isegi küsimuse: kas stringiteooria on füüsika või filosoofia teooria?.. Tõsi, stringide “oma silmaga” nägemine pole sugugi vajalik. Stringiteooria tõestamine nõuab pigem midagi muud – mis kõlab nagu ulme – ruumi lisamõõtmete olemasolu kinnitust.

Millest see räägib? Oleme kõik harjunud ruumi kolme dimensiooniga ja ühe – ajaga. Kuid stringiteooria ennustab teiste – lisamõõtmete – olemasolu. Aga alustame järjekorras.

Tegelikult tekkis idee teiste dimensioonide olemasolust peaaegu sada aastat tagasi. See tuli tollal tundmatule saksa matemaatikule Theodor Kaluzale 1919. aastal meelde. Ta pakkus välja võimaluse, et meie universumis on veel üks dimensioon, mida me ei näe. Albert Einstein sai sellest ideest teada ja alguses meeldis see talle väga. Hiljem aga kahtles ta selle õigsuses ja lükkas Kaluza ilmumisega tervelt kaks aastat edasi. Lõppkokkuvõttes artikkel siiski avaldati ja lisadimensioonist sai füüsikageeniuse omamoodi hobi.

Nagu teate, näitas Einstein, et gravitatsioon pole midagi muud kui aegruumi mõõtmete deformatsioon. Kaluza oletas, et elektromagnetism võib olla ka lainetus. Miks me seda ei näe? Kaluza leidis sellele küsimusele vastuse – elektromagnetismi lainetus võib eksisteerida täiendavas, varjatud mõõtmes. Aga kus see on?

Sellele küsimusele andis vastuse Rootsi füüsik Oskar Klein, kes väitis, et Kaluza viies mõõde on miljardeid kordi tugevamaks volditud kui ühe aatomi suurus, mistõttu me seda ei näe. Idee sellest pisikesest dimensioonist, mis meid ümbritseb, on stringiteooria keskmes.

Üks väljapakutud täiendavate keerdmõõtmete vormidest. Kõigi nende vormide sees vibreerib ja liigub string – universumi põhikomponent. Iga vorm on kuuemõõtmeline - vastavalt kuue lisamõõtme arvule /

Kümme mõõdet

Kuid tegelikult ei nõua stringiteooria võrrandid isegi mitte ühte, vaid kuut lisadimensiooni (kokku on meile teadaolevate neljaga täpselt 10). Neil kõigil on väga keerdunud ja kaardus keeruline kuju. Ja kõik on kujuteldamatult väike.

Kuidas saavad need väikesed mõõtmised meie suurt maailma mõjutada? Stringiteooria järgi on see määrav: tema jaoks määrab kuju kõik. Kui vajutate saksofonil erinevaid klahve, kostab erinevaid helisid. See juhtub seetõttu, et teatud klahvi või klahvikombinatsiooni vajutamisel muudate muusikainstrumendi ruumi kuju, kus õhk ringleb. Tänu sellele sünnivad erinevad helid.

Stringiteooria viitab sellele, et ruumi täiendavad kõverad ja keerdunud mõõtmed avalduvad sarnasel viisil. Nende lisamõõtmete kujundid on keerulised ja mitmekesised ning igaüks põhjustab nendes mõõtmetes paikneva stringi erineva vibratsiooni just nende kuju tõttu. Lõppude lõpuks, kui me eeldame, et näiteks üks nöör vibreerib kannu sees ja teine ​​​​kõvera postisarve sees, on need täiesti erinevad vibratsioonid. Kui aga uskuda stringiteooriat, siis tegelikkuses tunduvad lisamõõtmete vormid palju keerulisemad kui kann.

Kuidas maailm toimib

Tänapäeva teadus teab arvude kogumit, mis on universumi põhikonstandid. Just nemad määravad ära kõige meid ümbritseva omadused ja omadused. Selliste konstantide hulka kuuluvad näiteks elektroni laeng, gravitatsioonikonstant, valguse kiirus vaakumis... Ja kui me muudame neid numbreid kasvõi tühise arvu kordi, on tagajärjed katastroofilised. Oletame, et suurendame elektromagnetilise interaktsiooni tugevust. Mis juhtus? Võime äkki avastada, et ioonid hakkavad üksteist tugevamalt tõrjuma ning tuumasünteesi, mis paneb tähed särama ja kiirgama soojust, äkki ebaõnnestub. Kõik tähed kustuvad.

Aga mis on stringiteoorial oma lisamõõtmetega sellega pistmist? Fakt on see, et selle järgi määravad põhikonstantide täpse väärtuse just lisamõõtmed. Mõned mõõtmisviisid põhjustavad ühe stringi teatud viisil vibratsiooni ja tekitavad selle, mida me näeme footonina. Teistes vormides vibreerivad stringid erinevalt ja tekitavad elektroni. Tõesti, Jumal on "väikestes asjades" – just need pisikesed vormid määravad kõik selle maailma põhikonstandid.

Superstringiteooria

1980. aastate keskel omandas keelpilliteooria suurejoonelise ja korrapärase ilme, kuid monumendi sees valitses segadus. Vaid mõne aastaga on stringiteooriast tekkinud tervelt viis versiooni. Ja kuigi igaüks neist on üles ehitatud stringidele ja lisamõõtmetele (kõik viis versiooni on ühendatud üldiseks superstringide teooriaks - NS), erinesid need versioonid üksikasjades oluliselt.

Nii et mõnes versioonis olid paelad lahtiste otstega, teistes meenutasid need rõngaid. Ja mõnes versioonis nõudis teooria isegi mitte 10, vaid koguni 26 mõõdet. Paradoks on see, et kõiki viit tänapäevast versiooni võib nimetada võrdselt tõeseks. Kuid milline neist kirjeldab meie universumit? See on veel üks stringiteooria mõistatus. Seetõttu loobusid paljud füüsikud taas „hullu“ teooriast.

Kuid keelpillide peamine probleem, nagu juba mainitud, on võimatus (vähemalt praegu) nende olemasolu eksperimentaalselt tõestada.

Mõned teadlased aga väidavad endiselt, et järgmise põlvkonna kiirenditel on väga minimaalne, kuid siiski võimalus täiendavate mõõtmete hüpoteesi testida. Kuigi enamus on muidugi kindlad, et kui see on võimalik, siis paraku ei juhtu seda niipea - vähemalt aastakümnete, maksimaalselt - isegi saja aasta pärast.