|
Ο Ερνεστ Ράδερφορντ συνήθιζε να λέει στους σπουδαστές του της φυσικής
ότι εάν δεν μπορούσαν να εξηγήσουν μια έννοια σε μια μπαργούμαν, δεν την
είχαν καταλάβει πραγματικά. Όσον αφορά τις κοσμολογικές επιπτώσεις
της θεωρίας χορδών, οι μπαργούμαν και οι φυσικοί αγωνίζονται και οι δύο να
την καταλάβουν - μια δυσάρεστη κατάσταση που ο θεωρητικός των χορδών Shamit Kachru
στο SLAC ελπίζει σύντομα να επιλύσει.
 Διάφοροι
χώροι Calabi-Yau, όπως η εικόνα αριστερά, είναι από τις πιο ελπιδοφόρες υποψήφιες θεωρίες για τα πληθωριστικά μοντέλα της θεωρίας
χορδών. Ο Shamit Kachru και οι συνάδελφοί του ελπίζουν να βρουν έναν
απλούστερο μοντέλο για να βοηθήσουν τους θεωρητικούς χορδών να
αντιμετωπίσουν τα βαθιά εννοιολογικά ζητήματα.
Η θεωρία χορδών είναι αυτήν την περίοδο ο δημοφιλέστερος υποψήφιος για
μια ενοποιημένη θεωρία των θεμελιωδών δυνάμεων, αλλά δεν είναι εντελώς
κατανοητή - και τα πειραματικά στοιχεία είναι εμφανώς αόριστα. Οι φυσικοί
μπορούν, εντούτοις, να αποκτήσουν την κρίσιμη επίγνωση στη θεωρία αν
αξιολογήσουν με πόση ακρίβεια τα μοντέλα της μπορούν να προβλέψουν τον
Κόσμο που παρατηρούμε.
Χρησιμοποιώντας αυτήν την έμμεση προσέγγιση, ο Kachru, σε συνεργασία με
τους θεωρητικούς στο πανεπιστήμιο Rutgers και το MIT, επιδίωξε να βρει
μοντέλα που θα μπορούσαν να αναπαραγάγουν τον
πληθωρισμό - το επικρατέστερο κοσμολογικό παράδειγμα στο οποίο ο δημιουργούμενος
Κόσμος πέρασε μια εφήμερη περίοδο εκθετικής διαστολής.
Αν και υπάρχει ήδη ένας μεγάλος όγκος βιβλιογραφίας που παρουσιάζει τέτοια
μοντέλα - που βρίσκονται εν μέρει στις δημοσιεύσεις του Kachru και των
συναδέλφων του Renata Kallosh,
Andrei Linde και Eva Silverstein από το 2003 - η πολυπλοκότητα των
μοντέλων αφήνει περιθώρια για να αμφισβητηθούν.
"Αυτά ενσωματώνουν τον πληθωρισμό, και είναι τα ρεαλιστικότερα
μοντέλα της
θεωρίας χορδών", λέει ο Kachru, "αλλά είναι περίπλοκα. Είναι
φανταχτερά. Έχουν πολλά "κινητά μέρη," και πρέπει να τα καθορίσουμε με
ακρίβεια, έτσι δεν μπορούμε να ελέγξουμε τίποτα με έναν υψηλό
βαθμό ακρίβειας. Μας αναγκάζει να ρωτάμε - είμαστε βέβαιοι ότι
καταλαβαίνουμε πραγματικά που πάει το πράγμα;"
Για να επιτύχουν μια περιεκτική κατανόηση για το πώς μπορεί
να ενσωματωθεί ο πληθωρισμός στη θεωρία χορδών , ο Kachru και οι συνεργάτες του υιοθέτησαν
μια παιδαγωγική τακτική. "Αυτό που θελήσαμε να κάνουμε ήταν ένα σαφές
μοντέλο "παιχνίδι", εξηγεί ο Kachru. "Ο στόχος δεν ήταν να έχει κάτι ρεαλιστικό, αλλά να
μας επιτρέψει να καταλάβουμε τα πάντα με κάθε λεπτομέρεια."
"Υπάρχουν βαθιά εννοιολογικά ζητήματα για το πώς ο πληθωρισμός
υποτίθεται ότι εργάζεται", συνεχίζει ο Kachru. "Προκειμένου να
γίνουν κατανοητά αυτά τα ζητήματα, είναι καλύτερο να υπάρξει ένα απλό
μοντέλο. Υπάρχει ένας σωρός από περίπλοκα παραδείγματα, κι έτσι δεν
μπορείτε να διαλευκάνετε τα εννοιολογικά ζητήματα από το σωρό."
Η ομάδα ερεύνησε τρεις εκδόσεις της απλούστερης διατύπωσης της θεωρίας
χορδών, και διαπίστωσε ότι ήταν ασυμβίβαστες με τον πληθωρισμό. "Αυτό
σημαίνει ότι πρέπει να εξετάσουμε τα πιο ελαφρώς περίπλοκα
σενάρια", λέει ο Kachru. "Υπάρχουν πολλά επίπεδα μεταξύ αυτών και των πιο φανταχτερών λειτουργικών
μοντέλων, έτσι θα βρούμε το ένα τελικά."
Ο Kachru και οι συνάδελφοί του δημοσίευσαν την εργασία τους στο Physical Review Letters
D, προσφέροντας ένα πλαίσιο για άλλους για να αναζητήσουν τα απλά πληθωριστικά
μοντέλα της θεωρίας χορδών . "Υπάρχουν τόσα πολλά
επιτυχή μοντέλα που ενσωματώνουν τη θεωρία χορδών και τον πληθωρισμό, που θα βρούμε αναμφισβήτητα μια απλούστερη έκδοση. Όταν
βρούμε αυτό το μοντέλο παιχνίδι, όπου όλα τα κινητά μέρη είναι
προφανή, μπορούμε τότε να εξετάσουμε τα βαθιά εννοιολογικά ζητήματα χωρίς
να χάσουμε τις λεπτομέρειες."
|
