تاريخ الفيزياء
علماء الفيزياء
الفيزياء الكلاسيكية
الميكانيك
الديناميكا الحرارية
الكهربائية والمغناطيسية
الكهربائية
المغناطيسية
الكهرومغناطيسية
علم البصريات
تاريخ علم البصريات
الضوء
مواضيع عامة في علم البصريات
الصوت
الفيزياء الحديثة
النظرية النسبية
النظرية النسبية الخاصة
النظرية النسبية العامة
مواضيع عامة في النظرية النسبية
ميكانيكا الكم
الفيزياء الذرية
الفيزياء الجزيئية
الفيزياء النووية
مواضيع عامة في الفيزياء النووية
النشاط الاشعاعي
فيزياء الحالة الصلبة
الموصلات
أشباه الموصلات
العوازل
مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة
فيزياء الجوامد
الليزر
أنواع الليزر
بعض تطبيقات الليزر
مواضيع عامة في الليزر
علم الفلك
تاريخ وعلماء علم الفلك
الثقوب السوداء
المجموعة الشمسية
الشمس
كوكب عطارد
كوكب الزهرة
كوكب الأرض
كوكب المريخ
كوكب المشتري
كوكب زحل
كوكب أورانوس
كوكب نبتون
كوكب بلوتو
القمر
كواكب ومواضيع اخرى
مواضيع عامة في علم الفلك
النجوم
البلازما
الألكترونيات
خواص المادة
الطاقة البديلة
الطاقة الشمسية
مواضيع عامة في الطاقة البديلة
المد والجزر
فيزياء الجسيمات
الفيزياء والعلوم الأخرى
الفيزياء الكيميائية
الفيزياء الرياضية
الفيزياء الحيوية
الفيزياء العامة
مواضيع عامة في الفيزياء
تجارب فيزيائية
مصطلحات وتعاريف فيزيائية
وحدات القياس الفيزيائية
طرائف الفيزياء
مواضيع اخرى
هل التقريب في الحدود المناسبة؟(ثابت ازدواج الوتر ومعضلة التقريب الاضطرابي)
المؤلف:
برايان غرين
المصدر:
الكون الأنيق
الجزء والصفحة:
ص323
2025-06-12
53
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.