في نهاية السبعينيات وبداية الثمانينيات من القرن العشرين، وقبل موجة الاهتمام بنظرية الأوتار، بحث كثير من الفيزيائيين النظريين النظرية الموحدة لميكانيكا الكم والجاذبية والقوى الأخرى في إطار نظرية مجال الكم للجسيمة النقطة. وكان الأمل أن عدم التوافق بين نظريات الجسيمات النقاط المتضمنة للجاذبية وميكانيكا الكم يمكن التغلب عليه وذلك بدراسة نظريات بها مزيد من التناظر. وفي العام 1976 ، اكتشف كل من دانيال فريدمان وسيرجيو فيرارا وبيتر فان نيووينهيوزين، وكانوا جميعاً وقتها في ولاية نيويورك في ستوني بروك، أن أكثر النظريات هي تلك المتضمنة للتناظر الفائق حيث أن ميل البوزونات والفيرميونات لإعطاء تأرجحات كمية للتلاشي يساعد في تهدئة الجيشان المجهري العنيف. وقد صك هؤلاء المؤلفون مصطلح "الجاذبية الفائقة لوصف نظريات المجال الكمي فائقة التناظر التي تحاول أن تتضمن النسبية العامة. وقد باءت مثل هذه المحاولات 

لمزج النسبية العامة مع ميكانيكا الكم في النهاية بالفشل. إلا أنه، وكما ذكرنا في  الفصل 8 كان هناك درس  الذي نتعلمه للمستقبل من هذه الدراسات الدرس الذي  بشر بتطور نظرية الأوتار.

كان الدرس الذي ربما صار الأكثر جلاء من خلال أبحاث كل من يوجين كريمر وبرنارد جوليا وشيرك وجميعهم من دار المعلمين العليا (Ecole Normale Supérieure)، هو أن أقرب المحاولات إلى النجاح كانت نظريات الجاذبية الفائقة التي صيغت لأكثر من أربعة أبعاد. وبالذات كانت الواعدة منها أكثر من غيرها تلك التي بها عشرة أو حتى أحد عشر بعداً. وقد اتضح أن تلك ذات الأحد عشر بعداً هي الأكثر احتمالا . كان الاتصال بأربعة أبعاد قد استكمل في إطار كالوزا و کلاين مرة أخرى كانت الأبعاد الإضافية متجعدة. وفي نظريات الأبعاد العشرة، كما في نظرية الأوتار، كانت ستة من هذه الأبعاد متجعدة بينما في حالة نظرية الأحد عشر بعداً كانت هناك سبعة متجعدة.

وعندما عصفت نظرية الأوتار بالفيزيائيين سنة 1984، تغيرت النظرة إلى نظريات الجاذبية الفائقة للجسيمة النقطة رأساً على عقب. وكما أكدنا مراراً، إذا اختبرنا أحد الأوتار بالدقة المتاحة حالياً والمتاحة في القريب العاجل، سيبدو كأنه جسيمة نقطة. ويمكن صياغة هذه الملاحظة غير الرسمية بدقة كالآتي: عند دراسة العمليات منخفضة الطاقة في نظرية الأوتار - تلك العمليات التي لا تملك ما يكفي من الطاقة ليمكنها من اختبار الطبيعة فوق المجهرية الممتدة للأوتار – يمكننا تقريب الوتر ليصبح جسيمة نقطة بلا بنية مستخدمين إطار نظرية مجال الكم للجسيمة النقطة. ولا نستطيع استخدام هذا التقريب عندما نتعامل مع عمليات المسافات القصيرة أو تلك ذات الطاقة العالية لأننا نعرف أن الطبيعة الممتدة للوتر أمر حتمي لمقدرته على حل التناقض بين النسبية العامة وميكانيكا الكم الذي لا تقدر عليه نظرية الجسيمة النقطة. لكن عندما تكون الطاقة منخفضة بما فيه الكفاية أي في المسافة الكبيرة بدرجة كافية - لن نصادف هذه المشكلات، ويُجرى مثل هذا التقريب غالباً لغرض تسهيل الحسابات.

ونظرية مجال الكم التي تقرب أفضل ما يمكن نظرية الأوتار على هذا المنوال ليست إلا الجاذبية الفائقة ذات الأبعاد العشرة. وقد أدركنا الآن أن الخواص المميزة للجاذبية الفائقة ذات الأبعاد العشرة والتي اكتشفت في سبعينيات وثمانينيات القرن العشرين ما هي إلا بقايا طاقة منخفضة للمقدرة الكامنة في أساس نظرية الأوتار. ولم يكتشف الباحثون الدارسون للجاذبية الفائقة ذات الأبعاد العشرة إلا قمة جبل جليد هائل - وهو البنية الثرية لنظرية الأوتار الفائقة. وقد اتضح في الواقع أن هناك أربع نظريات مختلفة للجاذبية الفائقة ذات الأبعاد العشرة، التي تختلف في تفاصيل الطريقة الدقيقة التي تتضمن التناظر الفائق واتضح أن ثلاثاً  من هذه النظريات الأربع هي تقريب للجسيمات النقاط ذات الطاقة المنخفضة إلى أوتار من الأنواع HIA و IIB وهيتيروتيك-E. أما النظرية الرابعة فتقدم التقريب للجسيمات النقاط ذات الطاقة المنخفضة لكل من أوتار النوع 1 وهيتيروتيك-0، وفي هذا الصدد كانت تلك أول إشارة إلى الارتباط القوي بين هاتين النظريتين للأوتار.

 وهذه قصة عظيمة، إلا أنها وضعت الجاذبية الفائقة ذات الأبعاد الأحد عشر في موقف صعب وليس في صياغة نظرية الأوتار ذات الأبعاد العشرة مكان لنظرية الأبعاد الأحد عشر ولعدة سنوات كان الرأي العام لمعظم منظري نظرية الأوتار - وليس جميعهم. - أن الجاذبية الفائقة ذات الأبعاد الأحد عشر شذوذ رياضي لا علاقة له البتة بفيزياء نظرية الأوتار.

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)