Connect with us

Znanost

teorija struna
Foto: National Autonomous University of Mexico

Astrofizika

Što je teorija struna?

Živimo u čudesno složenom svemiru, a mi smo po prirodi znatiželjni u vezi svega. Vrijeme prolazi, a još uvijek se pitamo – zašto smo ovdje? Odakle smo došli? Kako je nastao svemir? Od čega je napravljen? Dana nam je privilegija da živimo u razdoblju ogromnog napretka, te smo korak bliže odgovorima na neka od ovih pitanja. Teorija struna je najnoviji pokušaj odgovora na zadnje pitanje…

Od čega je načinjen svemir? Obična materija je načinjena od atoma, koji se sastoje od 3 osnovne komponente – elektrona, koji kruže oko jezgre sačinjene od neutrona i protona. Elektron je  nedjeljiva čestica (pripada obitelji čestica nazvanih leptoni), no neutroni i protoni su načinjeni od manjih čestica – kvarkova. Kvarkovi su, koliko znamo, nedjeljivi.

Naše trenutno znanje o subatomskoj kompoziciji svemira sažeto je u Standardnom modelu fizike čestica. Opisuje i osnovne građevne blokove od kojih je sačinjen svemir i sile koje djeluju pri njihovoj interakciji. Postoji 12 osnovnih građevnih blokova: šest su kvarkovi, koji imaju zanimljiva imena gore, dolje, šarm, čudno, dno i vrh (npr. proton je načinjen od dva gore kvarkova i jednog dolje kvarka). Ostalih šest su leptoni elektron, te njegovi teži rođaci muon i tauon, te još tri neutrina.

Postoje četiri osnovne sile u svemiru: gravitacija, elektromagnetizam, jaka i slaba nuklearna sila. Svaku proizvode osnovne čestice koje se ponašaju i kao nosioci sile. Najpoznatiji primjer je foton, čestica svjetlosti, koja je medijator elektromagnetske sile (to znači da npr., magnet privlači čavao jer oba objekta razmjenjuju fotone). Graviton je čestica koju se povezuje s gravitacijom. Jaku nuklearnu silu nose čestice imena gluoni, a slaba nuklearna sila prenosi se preko tri čestice, W+, W- i Z.

Ponašanje svih tih čestica i sila opisano je s velikom preciznošću u Standardnom modelu, s jednom važnom iznimkom – gravitacijom. Zbog tehničkih razloga, gravitaciju je vrlo teško mikroskopski opisati (jer se sila gravitacije jasno vidi pri kretanju planeta i zvijezda, a u tako malim razmjerima, kad su u pitanju subatomske čestice, sila gravitacije nije jasna). To je, mnogo godina, bilo jedan od najvažnijih problema u teorijskoj fizici – formuliranje kvantne teorije gravitacije.

Zadnjih par desetljeća teorija struna pokazala se najizglednijim kandidatom za mikroskopsku teoriju gravitacije. I nadilazi samo tu funkciju, teorija struna donosi nam kompletan, ujednačen i dosljedan opis osnovne strukture svemira. I zbog toga se ponekad, poprilično arogantno, naziva „teorijom svega”.

Osnovna ideja teorije struna je: sve te različite „osnovne” čestice u Standardnom modelu su samo različite manifestacije jednog osnovnog objekta – strune. Supersitne strune duljine od oko 10-35  metara (npr. proton je 100 milijardi milijardi puta veći od tih struna). Kako je to moguće? Obično zamišljamo, npr. elektron, kao točku bez unutarnje strukture. Točka ne može raditi ništa osim kretanja. Ali, ako je teorija struna točna, pod ekstremno snažnim mikroskopom bismo shvatili da elektron zapravo nije točka, već sićušna petlja strune. Struna može činiti još nešto osim kretanja – može oscilirati na različite načine. Kad struna oscilira na određen način iz daljine u kojoj ne raspoznajemo strune, vidimo elektron. No, ako struna oscilira na drugačiji način, onda vidimo foton ili kvark ili graviton. Vibrirajući na različitim frekvencijama, struna tvori i četiri osnovne sile.

Također, teorija struna govori i da svemir nema 3 + 1 dimenziju (3 su tzv. prostorne dimenzije – točka, linija, prostor i četvrta je vrijeme), već najmanje desetak (samo više) prostorno-vremenskih dimenzija. U teoriji struna, supersitne strune obitavaju u prostorima od 10 do 11 dimenzija.

Više o dimenzijama vidi na sljedećem videu:

Prema tome, ako je teorija struna točna, cijeli je svemir načinjen od struna!

Vjerojatno najuvjerljivija činjenica u vezi teorije struna jest da tako jednostavna ideja zapravo funkcionira – moguće je izvesti Standardni model iz teorije struna. No, treba reći da do danas nema nikakvog dokaza da teorija struna predstavlja točan opis prirode svemira. Znači, teorija struna je u potpunosti teorijski koncept, iako je to većinom zato što se teorija struna još uvijek razvija. Znamo o svemu ponešto, ali još uvijek ne vidimo cijelu sliku, pa nije moguće dati konačne zaključke. Zadnjih godina odvijali su se mnogi zanimljivi pokusi koji su radikalno izmijenili pojam teorije.

Izvor: National Autonomous University of Mexico

Nastavi čitati

Znatiželja pokreće svijet. :)

28 komentara

28 Comments

  1. Bojan Vrankovecki

    26 ožujka, 2014 kod 8:37 pm

    strune su infinitivne po strukturi a kaj vaša fotka predstavlja- nemam poima

  2. Ljiljana Lili Ravnjak

    26 ožujka, 2014 kod 8:57 pm

    zlatne strune svirajte mi ovu pjesmu jace

  3. Antonio Žac

    26 ožujka, 2014 kod 10:17 pm

    sam po sebi atom posjeduje priko 99,9 % praznog prostora, dakle po definiciji teorije struna opisuje samo jedan mali dio prostora gradivih tvari koje ukupno čine atom..a sa druge pak strane i jedna i druga teorija objašnjavaju principe djelovanja ali nijedna ne daje odgovor odakle i kako su nastali ti osnovni gradivi blokovi, bilo da pričamo o već dobro objašnjenom standarnom modelu ili o teoriji struna..inače standardni model predviđa 64 osnovna gradiva bloka..

  4. Tomislav Juraković

    26 ožujka, 2014 kod 10:34 pm

    samo masu treba pretvorit u frekvenciju generatorom niske frekvencije.frekvencija nema masu ali ima valnu dužinu.valna dužina ima svoje vrijeme koje je potrebno da prođe.tu nema i ima gravitacije ali ima pomaka.određenom frekvencijom stvaraš određeni pomak.eksperiment Pfiladelfija,Tesla 1943.program stvaranja nevidljivog broda.eksperiment uspio po materiju uz strašne posljedice na čovjekovu psihu.rastavili frekvenciju tjela od frekvencije duše.čovjek bi trebo unutar predmeta koji izlazi iz dimenzije biti zaštičen magnetskim poljem,vjerojatno.barem tako mislim

    • Nikola Rošić

      26 ožujka, 2014 kod 10:45 pm

      Koliko je ono energije potrebno za stvaranje magnetnog polja te zadrzavanje istog?

    • Tomislav Juraković

      27 ožujka, 2014 kod 8:37 am

      potrošnja energije za vrijeme eksperimenta je bila ako se nevaram na razini jednog grada od 50000 stanovnika

    • Tomislav Juraković

      27 ožujka, 2014 kod 8:41 am

      uglavnom netreba baš nuklearna elektrana,izumi tesla i besplatnu struju putem kondezatora ali se korporacijama ni svidio koncep.nacrti stoje u knjigama samo nikako da zažive.kontroliraj energiju kontrolirat češ ljude.

  5. Zlatan Velagic

    27 ožujka, 2014 kod 8:56 am

    I frekvencije koje mijenjaju strune su od nečega, treba samo otkriti koji gradivni element izgrađuje te frekvencije! Ne može nešto iz ničega postojati, treba se samo dovoljno smanjiti i saznati!

    • Antonio Žac

      27 ožujka, 2014 kod 10:44 am

      I time nisi dobio nikakab odgovor, jer na takav način možeš smanjivat u beskonačnost a time nemožeš doć do početka, samog izvora, a matematika je jasna i nedvojbena

    • Zlatan Velagic

      27 ožujka, 2014 kod 10:47 am

      Ma znam, ali moje mišljenje je da krajnji odgovor ne postoji! Zar nešto mora imati početak ili kraj?! Naše je shvatanje da mora, ali možda mi nismo dovoljno se razvili da shvatimo da ne mora! Međutim, ono što bismo trebali da shvatimo je kako nešto funkcioniše, što zapravo stalno i radimo!

    • Zlatan Velagic

      27 ožujka, 2014 kod 10:48 am

      Religije su i nastale upravo iz neznanja i nasilnog prizivanja početka i kraja nečeg?!

    • Antonio Žac

      27 ožujka, 2014 kod 11:21 am

      Spominješ shvaćanje, pa vid sad, percepcija..predodžba ili shvaćanje bi bili jako slični ako ne i istovjetni pojmovi, ukratko naša svijest najbolje ocrtava i daje predodžbu o nečem što individualno shvaćamo i doživljavamo, dakle same misli su projekcija te iste predodžbe a same misli najmaterijalnije prikazujemo kroz govor, govor su rječi, nedvojbena povezanost između riječi i misli..svijesti, svaki put kad upotrjebimo riječ i tme misao u vlastitoj svijesti opisali smo nešto..dali ili stekli predodžbu o nečemu, u čemu je kvaka, ako je nešto stvarno ništa..dakle nepostoji možemo li upotrijebit riječ za opisat to isto u punom značenju ili predodžbi koju predstavlja?!? Drugim riječima ako kažemo ništa ipak smo opisali nešto jer smo upotrijebili riječ za opisat a time i stekli predodžbu..zamka za logiku i trezveno razmišljanje..ukratko i ništa je nešto, a to bi u konačnici bio početak u osnova svega

    • Zlatan Velagic

      27 ožujka, 2014 kod 11:29 am

      Pa sve se sastoji od nečega, sve se može opisati, i riječi i misli pa čak i ništa (npr. tamna materija) sve se sastoji od nečeka, pa tako i ništa kao što si rekao. Postoji puno početaka, ovisno o shvatanju šta te zanima kao prvo, ali taj iskonski početak, koji će sve objasniti, ja mislim da ne postoji, osim ako ćemo ići u religijsko! Ali opet, i tu bi trebao po našoj logici, biti početak, otkud bog-ovi!?

    • Antonio Žac

      27 ožujka, 2014 kod 11:41 am

      Upravo o tome i govorim, praiskonski početak..baš upravo iz ničega, nikakva bića koja su pokrenula sve jer se nameće i pitanje odakle je i njihov početak..jednostavan primjer vezan za teoriju velikog praska, na ogromnom komadu crnog papira nacrtamo sitnu bilu točku..iz nje postepeno nacrtamo sve veću i šareniju sliku..i sad kažemo da je početak u ovom slučaju veliki prasak ona sitna bila točka koju smo najprije nacrtali, to nam govori naša percepcija kroz vid koji osjećamo no dali je zaista tako, bit je i prostor u kojem se nalazi ta bila točka, u ovom slučaju ogroman komad crnog papira, a bitno je i vrijeme koje protiče jer najprije nije postojala ta bila točka..ovim primjerom ukazujem samo na način na koji u većini gledamo na teoruju velikog praska..

    • Zlatan Velagic

      27 ožujka, 2014 kod 11:52 am

      Teorija Velikog praska heh, vidi, možda je bilo beskonačno mnogo tih praskova, od kojih su nastali paralelni univerzumi! Iskonskija je jedna struna od bilo kojeg praska ako postoji! Možda smo i ja i ti sitniji od strune tj. dio neke veće konstrukcije koja je toliko velika da onaj gore ko nas proučava, neko biće za koga je svemir samo jedan dio nekog elementa gdje to biće živi, uopšte nikad neće ni vidjeti jer smo toliko sitni. Tako gledajući, upravo je beskonačnost jedini početak, A to znači da iskonski početak ne može biti percipiran sa trenutnom percepcijom svijeta, jer naš aparat za razumijevanje to ne može shvatiti, isto kao što ameba, ne može shvatiti Teoriju relativiteta. Sad zamisli, ako smo mi na nivou i manjem od amebe, kako da shvatimo takvo nešto i da li ćemo ikada se razviti do tog nivoa. Nažalost, ja mislim da ćemo prije nestati nego što će se to desiti!

    • Antonio Žac

      27 ožujka, 2014 kod 12:27 pm

      E da, šta ako?!? Dali je?!? Upravo to je ono što nas čini ljudima i tira naprid ka razvoju i shvaćanju, dokle daleko će ić i dokle ćemo uspit na to će dat odgovor samo jedna dimenzija, vrijeme! Ovo ovdje je bila samo jedna mala razmjena mišljenja i shvaćanja između dviju jedinki ma na kojoj se razini nalazile, dali na razini strune, amebe ili nekog puno većeg sustava nije uopće bitno, bit je povezanost i razmjena radi boljeg shvaćanja i napretka, baš kao što velika količina čestica udruživanjem stvara objekte poput zvjezde ili planeta i time čini veći i moćniji sustav od same čestice. Poz i ugodan dan želim.

    • Ivan Stipišić

      27 ožujka, 2014 kod 3:05 pm

      ma dovoljno prouciti sebe samog umjesto cijeli svemir .) pa da vidimo sto se mijenja vremenom a sto ostaje nepromjenjeno.radimo na vrlo slicnom principu .

    • Smith Baja

      27 ožujka, 2014 kod 4:16 pm

      gore je dole,dole je gore

    • Antonius de Negris

      31 ožujka, 2014 kod 7:27 pm

      Imam pitanje. Struna je jednodimenzionalna, jel? Ako jest, kako jednodimenzionalna struna može titrati? Čini mi se kako se titranje onda odvija u dvije dimenzije. Tj, ako titra, onda nije više jednodimenzionalno tijelo.

    • Zlatan Velagic

      31 ožujka, 2014 kod 7:31 pm

      Doke se ne potvrdi postojanje dimenzija, ostaje jednodimenzionalna 😉

    • Zlatan Velagic

      31 ožujka, 2014 kod 7:37 pm

      http://www.reddit.com/r/askscience/comments/1j5f37/string_theory_if_energy_is_simply_vibrating/ evo i zanimljiva rasprava gdje postavljeno i tvoje pitanje 😀

    • Zlatan Velagic

      31 ožujka, 2014 kod 7:39 pm

      The one-dimensional object isn’t in one-dimensional space. It is free to move in, and interact with more spacial dimensions, without actually taking up space in them.

      Imagine, if you will, a flag that somehow had no thickness. This would be a two-dimensional object, but it would still be capable of waving, rolling, twisting, etc. in three dimensions, the actual thickness of the flag isn’t what makes these things possible. The same goes for the hypothetical one-dimensional string.

  6. Lilijana Papic

    27 ožujka, 2014 kod 4:46 pm

    odličan tekst,lako razumljiv i jasan.čista petica

Ostavi komentar

Vaša adresa e-pošte neće biti objavljena. Obavezna polja su označena sa *

Više u Astrofizika

Popularno

Pratite nas na Fejsu

Na Vrh