تبنى العمليات الفيزيائية على التداخلات الأساسية بين الأوتار المتذبذبة. وكما ناقشنا في آخر الفصل السادس ، فإن هذه التداخلات تتضمن انشطار وارتباط حلقات الأوتار كما في الشكل رقم (7-6) ، التي أعدناها في الشكل رقم (12-3)

لمساعدة القارئ. وقد بين منظر و نظرية الأوتار كيف يمكن لمعادلة رياضية دقيقة أن ترتبط بالرسم التخطيطي للشكل رقم (12-3) - المعادلة التي تعبر عن تأثير كل وتر يستجد في حركة الوتر الآخر. وتختلف تفاصيل المعادلة في نظريات الأوتار الخمس، لكننا سنهمل في الوقت الحالي مثل هذه الاختلافات الدقيقة) ولولا ميكانيكا الكم لكانت هذه المعادلة هي نقطة النهاية في رواية كيفية تداخل الأوتار. غير أن الجيشان المجهري المفروض بواسطة مبدأ عدم التيقن يعني أن أزواج الأوتار/ الأوتار المضادة وتران يمارسان انساقاً اهتزازية مضادة) يمكن أن تتواجد لحظياً، مستدينة طاقة من الكون وحيث أنهما يلاشيان أحدهما الآخر بسرعة كافية، وبالتالي فإنهما يعيدان دين الطاقة. ومثل هذه الأزواج من الأوتار التي تنتج عن الجيشان الكمي وتعيش على الطاقة المستدانة، وبالتالي عليها أن تتحد بسرعة في حلقة مفردة تعرف باسم "زوج" الأوتار الافتراضي". وعلى الرغم من أن وجود هذه الأزواج وقتي، إلا أن الوجود العابر لهذه الأزواج الافتراضية الإضافية بين الأوتار يؤثر في الخواص التفصيلية للتداخل.

وقد مثلنا هذه العملية برسم تخطيطي في الشكل رقم (12-4). يصطدم الوتران الأصليان ويرتبطان بعنف عند النقطة (a)، حيث يندمجان في حلقة مفردة.

الشكل رقم (12-4)

يمكن أن يتسبب الجيشان الكمي في نشوء أزواج وتر وتر مضاد (b) والتلاشي (c) مؤدياً إلى تداخل أكثر تعقيداً.

ترتحل هذه الحلقة مسافة صغيرة، غير أنه عند النقطة (b) تؤدي تأرجحات الجيشان الكمي إلى تكوين زوج أوتار افتراضي ينتقل مسافة ما ثم يتلاشى عند النقطة (c) منتجاً مرة أخرى وتراً واحداً وأخيراً وعند النقطة (d) يفقد هذا الوتر طاقته بالتفكك إلى زوج من الأوتار تتحرك في اتجاهات جديدة. ويطلق الفيزيائيون على هذه العملية عملية الوتر الواحد وذلك بسبب وجود الحلقة المفردة في مركز الشكل رقم (12-4). وكما في حالة التداخل الذي تخيلناه في الشكل رقم (3-12)، من الممكن ربط معادلة رياضية دقيقة بهذا الشكل لنوجز تأثير زوج الأوتار الافتراضي في حركة الوترين الأصليين.

لكن هذه ليست نهاية القصة لأن الاضطراب الكمي يمكن أن يسبب النشوء اللحظي للأوتار الافتراضية أي عدد من المرات منتجاً سلسلة من أزواج الأوتار الافتراضية. ويؤدي ذلك إلى أشكال ذات حلقات أكثر وأكثر كما هو موضح في الشكل رقم (12-5). ويقدم كل من هذه الأشكال طريقة بسيطة وسهلة لتصور العمليات الفيزيائية المعنية : تندمج الأوتار القادمة معاً ويتسبب الاضطراب الكمي في إنتاج الحلقات التي تنشطر بدورها إلى أزواج افتراضية من الأوتار، ثم تنتقل هذه الأزواج ليلاشي أحدهما الآخر بواسطة الاندماج مرة أخرى في حلقة مفردة تنتقل لتنتج زوجاً آخر من الأوتار الافتراضية، وهكذا. وكما في حالة الأشكال الأخرى، هناك معادلة رياضية تقابل كل عملية من هذه العمليات، وهي توجز التأثير في حركة الأزواج الأصلية من الأوتار.

 والأكثر من ذلك، وتماماً كما في حالة الميكانيكي الذي حدد التكاليف النهائية لإصلاح سيارتك من خلال تنقيح التقدير المبدئي وقيمته 900 دولار بإضافة 50 دولاراً، و27 دولاراً، وعشرة دولارات، و93 سنتاً؛ وتماماً كما توصلنا إلى

الشكل رقم (12-5)

يمكن للجيشان الكمي أن يتسبب في نشوء العديد من متواليات أزواج الأوتار الأوتار المضادة وكذلك التلاشي.

فهم متنامي الدقة لحركة الأرض من خلال تنقيح تأثير الشمس بتضمين التأثيرات الأصغر للقمر والكواكب الأخرى، فإن منظري نظرية الأوتار قد بينوا أنه من الممكن فهم التداخل بين وترين بواسطة إضافة كل من التعبيرات الرياضية للأشكال التي بلا حلقات (لا يوجد بها أزواج أوتار افتراضية)، وتلك التي لها حلقة واحدة زوج) واحد من الأوتار الافتراضية)، وذات الحلقتين (زوجان من الأوتار الافتراضية) وهكذا دواليك، كما هو موضح في الشكل رقم (12-6).

تتطلب الحسابات الدقيقة أن نضيف معاً التعبيرات الرياضية المصاحبة لكل من هذه الأشكال، والتي لها أعداد متزايدة من الحلقات. وحيث أن هناك عدداً لا نهائياً من مثل تلك الأشكال وأن الحسابات الرياضية المصاحبة لكل منها تصبح متزايدة الصعوبة كلما زاد عدد الحلقات، فإن هذه مهمة مستحيلة وبدلاً من ذلك  قام منظرو نظرية الأوتار بصياغة هذه الحسابات في إطار اضطرابي مبني على 

الشكل رقم (12-6)

محصلة تأثير كل وتر قادم في الآخر تأتي من إضافة التأثيرات التي تتضمن أشكالاً لها حلقات متزايدة .

توقعهم بأن التقدير التقريبي المعقول ينتج عن البدء بعمليات بلا حلقات ((Zero- loop وأن الأشكال ذات الحلقات تنتج بعد ذلك كتنقيحات تقل أهميتها كلما زاد عدد الحلقات.

مواضيع ذات صلة

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)

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

طريقة تقريبية