Superstrings หรือทฤษฎี superstring เป็นสาขาวิชาฟิสิกส์ที่น่าตื่นเต้นบางครั้งเรียกว่า Theory of Everything หลายคนคิดว่าเป็นคำอธิบายที่ไม่อาจหยั่งรู้ได้ที่ไอน์สไตน์แสวงหาซึ่งสามารถอธิบายถึงพลังที่รู้จักทั้งหมดในจักรวาล
นักวิทยาศาสตร์มีทฤษฏีที่เป็นปฏิปักษ์สองประการเกี่ยวกับวิธีปฏิบัติตามกฎของธรรมชาติ: ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปและกลศาสตร์ควอนตัมของไอน์สไตน์
สัมพัทธภาพทั่วไปอธิบายโลกขณะที่เรารู้ว่ามันค่อนข้างใหญ่ มันอธิบายกาลอวกาศเป็นผ้าบิดเบี้ยวโดยการบัญชีมวลสำหรับระบบวงโคจรกาแลคซีและแรงโน้มถ่วง แต่กฎเหล่านี้พังทลายลงในระดับควอนตัมซึ่งไม่สามารถวัดอนุภาคในระดับอะตอมในแง่ของตำแหน่งที่แน่นอนในอวกาศในเวลาที่กำหนด นอกจากนี้ยังมีแนวโน้มที่จะเคลื่อนที่ย้อนหลังตามเวลาเช่นเดียวกับการก้าวไปข้างหน้าและอาจปรากฏเป็นสองจุดพร้อมกัน โลกเล็ก ๆ น้อย ๆ นั้นช่างประหลาดนักวิทยาศาสตร์ได้ประกาศคำว่า "ควอนตัมพิลึก" เพื่ออธิบาย
ปัญหาสำหรับนักฟิสิกส์คือการคิดทฤษฎีที่จะรวมโลกที่เรารู้จักกับโลกควอนตัมเข้าด้วยกัน คำอธิบายเดียวที่อธิบายถึงกองกำลังทั้งสี่ที่รู้จักกัน ได้แก่ แรงโน้มถ่วงแรงนิวเคลียร์แรงและอ่อนแอและแรงแม่เหล็กไฟฟ้า Superstrings อาจเป็นคำตอบนั้น
จากสมการทางคณิตศาสตร์เห็นได้ชัดว่าวิธีที่เราเคยคิดว่าอนุภาคเป็น "จุด" หรือ "ลูกบอลเล็ก ๆ " ของพลังงานนั้นไม่ถูกต้อง สสารขนาดเล็กเหล่านี้มีพฤติกรรมจริงมากขึ้นเช่นการสั่นของ สาย สั่น เงื่อนไขมีน้อยมากที่ Brian Greene นักฟิสิกส์และผู้เสนออธิบายว่าถ้าอะตอมเดียวมีขนาดเท่ากับระบบสุริยะของเราสตริงจะมีขนาดเท่ากับต้นไม้ แต่สายประกอบขึ้นมาจากระดับควอนตัมทั้งหมด
วิธีที่สายสั่นสะเทือนกำหนดคุณสมบัติเฉพาะของแต่ละอนุภาคและเปรียบจักรวาลกับซิมโฟนีของจักรวาลของ superstrings แต่เพื่อกำจัดทฤษฎีความผิดปกติทางคณิตศาสตร์จำเป็นต้องเพิ่มมิติข้อมูลอีกหกมิติ หกมิติพิเศษนั้นมีรูปร่างเล็ก ๆ ขดขึ้น 6-D รูปร่างทุกจุดในอวกาศของเรา ภายในรูปทรง 6-D เหล่านี้เป็นสายของทฤษฎีความเชื่อโชคลาง หกมิติพิเศษบวกสามมิติของเรานั่นหมายความว่ามี 9 มิติจริงๆ เพิ่มอีกหนึ่ง ครั้ง และผลรวมทั้งหมดคือ 10 มิติ น่าประหลาดใจอย่างนี้มันไม่สิ้นสุด
ในปี 1995 ทฤษฎีที่แตกต่างกันของ superstrings นำเสนอปริศนาจนกระทั่ง M- ทฤษฎี รวมพวกเขา จับเท่านั้น? ทฤษฎี M-theory ต้องใช้มิติที่ 11 สิ่งนี้นำเสนอภาพใหม่ของสายอักขระโดยที่ได้รับพลังงานเพียงพอสตริงสามารถยืดให้กลายเป็นพังผืดที่มีขนาดใหญ่มากเรียกว่า brane สำหรับระยะสั้น Branes สามารถมีคุณสมบัติมิติที่แตกต่างกันและขยายใหญ่เท่ากับจักรวาล ในความเป็นจริงตามทฤษฎีแล้วจักรวาลทั้งหมดของเรามีอยู่ในสิ่งมีชีวิตล่องลอย - เป็นเพียงหนึ่งในหลาย ๆ สิ่งที่สามารถรองรับเอกภพคู่ขนานของตัวเอง Brane แต่ละชิ้นแสดงพื้นที่หนึ่งชิ้นหรือพื้นที่ขนาดใหญ่กว่าหนึ่งชิ้น
แม้ว่า แบบจำลองมาตรฐาน ของกองกำลังสามในสี่ของปี 1970 ได้รวมเป็นหนึ่งเดียวในทฤษฎีที่เป็นเอกภาพ แต่แรงโน้มถ่วงไม่สามารถกระทบยอดกับกองกำลังควอนตัมทั้งสามได้ แต่การค้นพบครั้งยิ่งใหญ่ในเรื่องของไสยศาสตร์นั้นรวมถึงแรงดึงดูดของแรงโน้มถ่วงที่ส่งเสียงกระซิบของโฮลี่เกรลแห่งฟิสิกส์ ถ้าอนุภาคสมมุติฐานที่ไม่มีมวลมีความรับผิดชอบในการส่งแรงโน้มถ่วง - graviton - อยู่ในระดับควอนตัมในฐานะ สายปิด สิ่งนี้จะนำเสนอการ เชื่อมโยงความโน้มถ่วง โดยตรงกับทฤษฎีของ superstrings
ทฤษฎีนี้คาดการณ์สตริงที่สามารถเปิดหรือปิดได้ สายเปิดหรือสายที่มีลักษณะคล้ายกับผมร่วงเล็กน้อยมีจุดปลายอย่างน้อยหนึ่งจุด "ยึด" ไว้กับเยื่อหุ้มเช่นรถเข็นรถที่ติดตั้งโดยสายเคเบิลด้านบนกับสายไฟฟ้า สตริงสามารถเคลื่อนที่ผ่าน brane แต่ไม่สามารถทิ้งได้อธิบายว่าทำไมเราไม่สามารถมองเห็นร่างกายหรือออกจากมิติของเรา อะตอมที่ประกอบขึ้นเป็นร่างกายของเรานั้นประกอบด้วยสายเปิดที่มีจุดเชื่อมต่อกับพังผืด 3 มิติของเรา อีกวิธีในการดูคือพิจารณาหน้าจอภาพยนตร์ ผู้คนบนหน้าจอดูเหมือนจะเป็นสามมิติ แต่จริงๆแล้วพวกเขาไม่สามารถเอื้อมมือออกไปนอกจอในโลกสามมิติของเรา พวกเขาติดอยู่ในโลก 2 มิติเช่นเดียวกับที่เราติดอยู่ในโลก 3 มิติของเราและไม่สามารถเข้าถึงมิติใกล้เคียงได้ นักวิทยาศาสตร์อ้างถึงสิ่งนี้ว่าเป็น องศาอิสระ
แต่ Graviton นั้นแตกต่างกัน ในฐานะที่เป็นสตริงหรือลูปแบบปิดโดยไม่มีจุดปลายทางที่แนบมามันถูกตั้งทฤษฎีว่ามันอาจสามารถหลบหนี brane 3 มิติของเราและซึมเข้าไปในมิติอื่น ๆ สิ่งนี้จะอธิบายได้ว่าทำไมแรงโน้มถ่วงจึงอ่อนกว่าแรงอื่น ๆ หลายเท่า
อย่างไรก็ตามจะเกิดอะไรขึ้นถ้าสิ่งที่ ตรงกันข้าม เป็นจริง จะเป็นอย่างไรถ้า แรงโน้มถ่วงบน brane ขนาน นั้นแรงพอ ๆ กับกองกำลังอื่น แต่อ่อนแอกว่าที่นี่เพราะมันรั่ว เข้าสู่ มิติของเราเท่านั้น? ในทางทฤษฎีทฤษฏีการเชื่อโชคลางทำงานได้อย่างสวยงามอีกครั้งและในที่สุดก็นำคำอธิบายที่เป็นไปได้สำหรับความอ่อนแอของแรงโน้มถ่วงมารวมเข้าด้วยกันกับกองกำลังทั้งสาม
มีสิ่งกีดขวางเหลืออยู่เพียงหนึ่งเดียว: ทฤษฎีที่รวมกันควรจะสามารถอธิบายบิ๊กแบงได้ นักฟิสิกส์สี่คนที่เดินทางด้วยกันบนรถไฟจับประเด็นนี้อย่างไม่เป็นทางการ หนึ่งในนั้นตอบคำถาม ว่าจะเกิดอะไรขึ้นถ้าสอง branes ชนกัน คำตอบทางคณิตศาสตร์ที่น่าเชื่อถือกลายเป็นบิกแบง
ผู้ว่าทฤษฎีของ superstrings ชี้ไปที่การขาดการพิสูจน์และความยากลำบากในการให้มัน มันเป็นเพียงโครงสร้างทางคณิตศาสตร์ที่สวยงามหรือไม่? ปรัชญา หรือคำอธิบายที่แท้จริงของโลกของเรา? ไม่มีทฤษฎีอื่นใดที่เข้ามาใกล้กับการรวมพลังทั้งสี่ทางคณิตศาสตร์เข้าด้วยกันนอกจากนี้ยังให้คำอธิบายสำหรับบิ๊กแบงน้อยมาก แต่การพิสูจน์ว่ามิติอื่นมีอยู่ - branes ลอยและจักรวาลคู่ขนาน - เป็นจุดยึดหลัก
อย่างไรก็ตามผู้เชื่อในทฤษฎีที่สง่างามมีความกระตือรือร้นที่จะเห็นมันพิสูจน์แล้วและตั้งแต่นั้นนักวิทยาศาสตร์ก็พบว่าอาจจะมีข้อพิสูจน์ที่สังเกตได้ของสายใหญ่ทางดาราศาสตร์ ดังนั้นทฤษฎีของความเชื่อโชคลางยังคงได้รับพื้นดิน ในท้ายที่สุดถ้าประสบความสำเร็จจาก 11 มิติสู่จักรวาลคู่ขนานจากกาแลคซีหมุนวนไปจนถึงซุปควอนตัมความเชื่อโชคลางอาจเป็น ทฤษฎีของทุกสิ่งอย่าง แท้จริง
