Les supercordes ou la théorie des supercordes, est un domaine passionnant de la physique parfois appelée The Theory of Everything. Il est considéré par beaucoup comme l'insaisissable explication unifiante Einstein a cherché qui pourrait expliquer toutes les forces connues dans l'univers.
Jusqu'à supercordes est arrivé, les scientifiques avaient deux théories opposées sur la façon dont les lois de la nature se comportaient: théorie générale de la relativité d'Einstein et la mécanique quantique.
La relativité Générale explique le monde tel que nous le connaissons sur une échelle assez massive. Il décrit l'espace-temps comme un tissu déformé par la comptabilité de masse pour les systèmes orbitaux, les galaxies et la force de gravité. Mais ces lois briser au niveau quantique où une particule subatomique ne peut pas être mesurée en termes de sa position exacte dans l'espace à un moment donné. Il est également plus susceptible de revenir en arrière dans le temps comme il est d'aller de l'avant, et peut même sembler être à deux endroits en même temps. Le monde de l'infiniment petit est tellement bizarre, les scientifiques inventé le terme «étrangeté quantique» pour le décrire.
Le problème pour les physiciens était de trouver une théorie qui unirait le monde que nous connaissons avec le monde quantique. Une explication pour tenir compte de tous les quatre forces connues: la gravité, les forces nucléaires forte et faible, et l'électromagnétisme. Supercordes pourrait être la réponse.
Grâce à des équations mathématiques, il est devenu évident que la voie que nous avions déjà pensé à particules comme des «points» ou des «petites boules» de l'énergie était inexact. Ces petits morceaux de matière réellement se comportaient plutôt comme tortillant, cordes vibrantes. Les chaînes sont si petites que Brian Greene, physicien et promoteur, explique que si un seul atome était de la taille de notre système solaire, une chaîne ne serait que la taille d'un arbre. Pourtant, les chaînes forment toute la matière au niveau quantique en place.
La façon dont les cordes vibrent déterminer les propriétés spécifiques de chaque particule, comparant l'univers à une symphonie cosmique des supercordes. Mais pour débarrasser la théorie des anomalies d'ordre mathématique, six dimensions supplémentaires étaient nécessaires. Les six dimensions supplémentaires former petit, recroquevillé formes 6-D à chaque point dans notre espace. L'intérieur de ces formes 6-D sont les chaînes de la théorie des supercordes. Les six dimensions supplémentaires, en plus de nos trois, signifiait qu'il y avait vraiment 9 dimensions. Ajouter un autre pour le temps, et le total était de 10 dimensions. Aussi surprenant que cela était, ce n'était pas la fin.
En 1995, différentes théories des supercordes présenté une énigme jusqu'à ce que M-théorie unissait. Le seul hic? M-théorie mathématique nécessaire une dimension 11. Cela présentait un nouveau tableau de chaînes de laquelle, étant donné assez d'énergie, une chaîne peut s'étirer pour devenir une membrane extrêmement grande flottante, appelée brane pour faire court. Branes peuvent avoir différentes caractéristiques dimensionnelles et de croître aussi grand que l'univers. En effet, selon la théorie, notre univers entier existe sur une brane flottant - juste un de plusieurs membranes flottantes que chaque support de leur propre univers parallèle. Chaque brane représente une tranche d'un espace de plus grande dimension ou en vrac.
Bien que le Modèle Standard des années 1970 est déjà unie trois des quatre forces dans une théorie unifiée, la gravité ne pouvait se concilier avec les trois forces quantiques. Mais une percée dans supercordes englobait l'insaisissable force de gravité, en chuchotant du Saint-Graal de la physique. Si une particule sans masse hypothétique responsable de la transmission gravité - graviton - existe au niveau quantique comme une chaîne fermée, cela poserait un lien direct gravitationnel de la théorie de super cordes.
La théorie prédit chaînes peuvent être ouverts ou fermés. Cordes à vide, ou des chaînes qui ressemblent à des petits poils remuant avoir au moins un critère "attaché" à la membrane comme un tramway est attaché par un câble haut en une ligne électrique. Les chaînes peuvent se déplacer à travers la brane, mais ne peut pas le laisser, en expliquant pourquoi nous ne pouvons pas voir physiquement hors de, ou tendre la main de notre dimension. Les atomes qui composent notre corps sont constitués de cordes ouvertes auxquels sont associés des points de terminaison pour notre 3-D membrane. Une autre façon de voir les choses est de considérer un écran de cinéma. Les gens sur un écran semblent être en trois dimensions, mais ils ne peuvent réellement atteindre hors de l'écran dans notre monde 3-D. Ils sont coincés dans leur 2-D monde, tout comme nous sommes coincés dans notre monde 3-D et ne peut atteindre dans des dimensions voisines. Les scientifiques appellent cela degrés de liberté.
Mais le graviton est différent. Comme une chaîne fermée ou en boucle et sans extrêmes, joints, il a été émis l'hypothèse qu'il pourrait être en mesure d'échapper à notre 3-D membrane et s'infiltrer dans d'autres dimensions. Cela expliquerait pourquoi la gravité est beaucoup plus faible que les autres forces.
Toutefois, si l'inverse était vrai? Que faire si la gravité sur une brane parallèle est aussi forte que les autres forces, mais est plus faible ici, car il est seulement une fuite dans notre dimension? Mathématiquement, la théorie des supercordes nouveau fonctionné à merveille et finalement mis en avant une explication plausible de la faiblesse de la gravité tout en l'unissant avec les trois autres forces.
Il était juste un obstacle à gauche: La théorie unificatrice devrait également être en mesure d'expliquer le Big Bang. Quatre physiciens voyagent ensemble dans un train en passant abordé ce sujet. L'un d'eux mis en avant la question: Que se passerait-il si deux branes sont entrés en collision? La réponse plausible mathématique s'est avéré être le Big Bang.
Les détracteurs de la théorie des supercordes remarquer l'absence de la preuve et de la difficulté à lui fournir. Est-il juste une construction mathématique belle? Une philosophie? Ou une véritable explication de notre monde? Aucune autre théorie est venu près de mathématique unifiant les quatre forces, et encore moins en plus de fournir une explication pour le Big Bang. Mais ce qui prouve que d'autres dimensions existent - branes flottantes et des univers parallèles - a été un point de désaccord majeur.
Néanmoins, les croyants de la théorie élégante sommes impatients de voir prouvé, et les scientifiques ont découvert depuis qu'il ya peut-être observables preuve de chaînes astronomiquement grandes. Ainsi, la théorie des super cordes continue à gagner du terrain. En fin de compte, en cas de succès, à partir de 11 dimensions à des univers parallèles, des galaxies tourbillonnantes à soupe quantique, super cordes pourrait juste être vraiment The Theory of Everything.