ریسمان های کیهانی یکی از عجیب ترین پدیده ها هستند.
مقدمه: ریسمان هایی از انرژی خالص که از این سوی جهان تا آن سوی آن امتداد دارند، ارتعاش می کنند و قدمتی به اندازه کل عالم دارند.
در میان تمامی پدیده های عجیب و غریب و شگفت انگیز موجود در پهنه کائنات، بدون شک ریسمان های کیهانی جایگاهی ویژه دارند؛ ریسمان هایی از انرژی خالص به طول چند میلیارد سال نوری و ضخامتی کمتر از یک پروتون. چگالی این ریسمان ها به حدی است که فقط یک متر از آنها جرمی به اندازه کل یک قاره دارد. این ریسمان های کیهانی به واسطه انرژی آزاد شده در لحظه آفرینش جهان به ارتعاش آنها هنوز هم ادامه دارد. این ریسمان ها با سرعتی نزدیک به سرعت نور در پهنه کیهان در حال حرکتند و با حرکت و ارتعاشات خود، فضا و زمان را به لرزه در می آورند.

 

هز چند سر و کله این ریسمان های شگفت انگیز تقریبا از 30 سال پیش در نظریات فیزیکدان ها پبدا شده بود، اما با پیشرفت ها . تحولات شگرفی که به خصوص در چند سال اخیر در عرصه کیهان شناسی به وقوع پیوسته است، نظریات جدیدی در ارتباط با ریسمان های کیهانی مطرح شده اند که وجود چنین ریسمان هایی را بیش از پیش تایید میکنند. در واقع، اکنون تقریبا در تمامی مدل سازی های رایانه ای که برای شبیه سازی وضعیت جهان اولیه انجام می شوند، سر و کله این ریسمان ها هم ظاهر می شود. بنابراین اگر چه چنین ریسمان هایی هنوز مستقیما در پهنه کیهان مشاهده نشده اند، اما کیهان شناسان اطمینان دارند که این ریسمان های اسرار آمیز باید جایی در گستره کائنات وجود داشته باشند.

ریسمان های کیهانی قادرند بسیاری از مسائل لا ینحل مطرح در کیهان شناسی را حل کنند. به عنوان مثال، به کمک این ریسمان ها می توان نحوه شکل گیری میدان های مغناطیسی پهناور در جهان، مهمای چگونگی پرتو افشانی ستاره ها در جهان اولیه و منشاء پرتوهای کیهانی با انرژی فوق العاده بالا را توضیح داد.

از همه اینها جالبتر آن که با پیدا کردن یک رشته از این ریسمان های اسرار آمیز می توان به اطلاعاتی در مورد بنیادی ترین اجزای جهان پی برد؛ چراکه ریسمان های کیهانی در واقع ممکن است پسر عموهای غول پیکر همان ریسمان های فوق العاده کوچکی باشند که طبق نظریه ریسمان ها، بنیاد تمامی ماده و انرژی جهان را تشکیل می دهند.

ایده وجود ریسمان ها کیهانی برای نخستین بار در سال1976 توسط "تام کیبل"، فیزیکدان نظری امپرال کالج لندن، مطرح شد. بنابر مدل کیبل، این ریسمان ها در واقع شکستگی هایی یک بعدی در ساختار فضا- زمان هستند که اندک زمانی پس از مه بانگ شکل گرفته اند. داستان از این قرار است که هنگامی که جهان داغ اولیه شروع به خنک شدن کرد، دچار یک سری تغییر فاز نیز شد(دقیقا همان طور که بخار آب با سرد شدن، چگالیده شده و به آب مایع و سپس یخ تبدیل می شود). بدین ترتیب غوغای جهان اولیه که پر از ذرات سنگین بود، نهایتا با "منجمد شدن" جهان آرام گرفت و عالم به شکل نسبتا آرامی که امروزه مشاهده می کنیم تبدیل شد. کیبل دریافت که ساختار فضا- زمان در طی این انجماد سریع عالم باید دچار شکستگی هایی شده باشد. برای فهم بهتر این مطلب کافی است به یخ هایی که در محفظه یخ ساز فریزر منزلتان ساخته می شود توجه کنید. این یخ ها به جای آن که کاملا شفاف باشند، همگی تا حدی سفیدند و علت این سفیدی، شکستگی هایی است که هنگام انجماد سریع آب در ساختار بلوری آن ایجاد شده است؛ چراکه در طی فرایند انجماد سریع، بخش های مختلف بلور که به سرعت در حال شکل گیری بودند، به همدیگر فشار آورده و در نتیجه چنین شکستگی هایی را در ساختار بلور ایجاد کرده اند.

ایده کیبل در دهه 1980 به شدت از سوی کیهان شناسان مورد استقبال قرار گرفت؛ چراکه آنها به این نتیجه رسیده بودند که وجود چنین شکستگی هایی در ساختار جهان می تواند منجر به شکل گیری کهکشان ها و خوشه های کهکشانی شده باشد. در این میان خصوصا شکستگی های یک بعدی – یا همان ریسمان های کیهانی – بسیار جالب توجه بودند؛ چرا که گرانش آنها دقیقا برای ایجاد هسته خوشه های کهکشانی مناسب بود. اما متاسفانه این شود و اشتیاق در اواخر دهه 1990 یعنی هنگامی که امکان مطالعه دقیق تر تابش زمینه میکروموج کیهانی برای اختر شناسان فراهم شد، فروکش کرد. این تابش که در زمانی که تنها 400 هزار سال از عمر جهان سپری شده بود در پهنه کیهان پراکنده شد، نحوه توزیع ماده را در عالم در آن دوران نشان می دهد. اندازه گیری های مختلفی که توسط بالون ها و گیرنده های رادیویی زمینی از این تابش انجام گرفت، نشان می داد که الگوی این تابش پیچیده تر از آن است که صرفا به کمک ریسمان های کیهانی قابل توجیه باشد (این نتیجه گیری چند سال بعد توسط کاوشگر نا همسانگردی میکروموج کیهانی ویلکینسون ناسا موسوم به WMAP نیز تایید شد). به جای آن، الگوی این تابش با پیش بینی های مدل تورمی – که بر اساس آن، جهان در بدو پیدایش خود، یک دوران انبساط فوق سریع را پشت سر گذاشته است – به خوبی انطباق داشت. براساس مدل تورمی، این انبساط فوق سریع، افت و خیزهای کوچک مقیاس کوانتومی جهان اولیه را به حدی گسترده کرد که نهایتا هسته های اولیه کهکشان ها و ابرخوشه های کهکشانی را که امروزه مشاهده می کنیم تشکیل دادند. بنابراین از آنجا که برای تعیین مدل های کیهان شناسی دیگر نیازی به ریسمان های کیهانی احساس نمیشد، این ریسمان های اسرار آمیز برای مدتی به فراموشی سپرده شدند.

اما به تازگی کیهان شناسان به شواهدی دست یافته اند که آنها را از این خوای غفلت بیدار کرده است. شواهد مزبور حاکی از آن است که الگوی تابش زمینه میکروموج کیهانی برخلاف تصور قبلی،امکان وجود ریسمان های کیهانی را منتفی نمی کند بلکه صرفا حد بالایی را برای تعداد ریسمان هایی که می توانند در پهنه کیهان وجود داشته باشند، تعیین می کند. در واقع بر اساس یافته های جدید، ریسمان های کیهانی به تنهایی می توانند تا 10 درصد از سهم انرژی کل جهان را به خود اختصاص دهند.

اما از این متقاعد کننده تر آن است که بهترین نظریاتی که اکنون در مورد جهان اولیه در دست داریم همگی بر وجود این ریسمان های کیهانی اتفاق نظر دارند. براساس این نظریات، تا هنگامی که هنوز بیش از 10 به توان منهای 35 ثانیه از لحظه آفرینش جهان سپری نشده بود، فقط یک ابر نیروی واحد بر پهنه کیهان حکمرانی می کرد، اما با انبساط عالم و سرد شدن آن، این ابر نیرو به سه نیروی به ظاهر متفاوت یعنی نیروی هسته ای قوی (که کوارک ها را درکنار همدیگر نگاه می دارد)، نیروی هسته ای ضعیف (که عامل واپاشی های رادیواکتیو است) و نیروی الکترو مغناطیسی تبدیل شد. این تبدیل طی یک سری فرایندهای سریعی صورت گرفت که مجموعا به انبساط فوق سریع عالم موسوم به انبساط تورمی منجر شد، در آن دوران علاوه بر نیرو های شناخته شده فعلی، میدان های ناشناخته دیگری نیز از دل آن ابرنیرو پدید آمد که هنوز توسط بشر کشف نشده اند. جهت این میدان های ناشناخته در انرژی فوق العاده بالای جهان اولیه به راحتی و آزادانه می توانست تغییر کند؛ اما با سرد شدن عالم، این میدان ها نیز منجمد شدند و جهت های ثابتی پیدا کردند.

تشکیل ریسمان های کیهانی این میدان ها پس از انجماد، در هر حوزه از کیهان جهت متفاوتی پیدا کردند. به عنوان مثال،جهت آنها در حوزه ای رو به شمال بود، در حوزه دیگر به سوی شرق، در حوزه دیگر به سمت جنوب از جنوب غربی و به همین ترتیب. در ضمن، این میدان ها در لحظه انجماد حتی المقدور جهتی را بر می گزیدند که با جهت میدان ها در حوزه های کیهانی مجاور خود انطباق نسبی داشته اند؛ به گونه ای که مابین هر حوزه و حوزه های مجاور آن، اتصالی نسبتا پیوسته و هموار ایجاد شود. اما چنین امری همیشه میسر نبود. به همین دلیل هم خواه ناخواه حوزه هایی در پهنه کیهان شکل گرفتند که میدان های کوانتومی درون آنها به طور کامل از میدان های بیرونی مجزا شده بود و ریسمان های کیهانی در واقع چیزی جز همین حوزه های پرانرژی رشته مانند نیستند. از آنجا که میدان های کوانتومی فوق العاده پر انرژی حاصل از مه بانگ همواره در دل این حوزه های ریسمانی محفوظ می مانند، بنابراین اکنون و پس از گذشت 7/13 میلیارد سال از لحظه آفرینش جهان، این ریسمان های اسرار آمیز هنوز هم در پهنه کیهان باقی مانده و انرژی خارق العاده خود را از لحظه آفرینش همچنان حفظ کرده اند.

اما آیا ابر نیروی موجود در جهان اولیه واقعا چنین میدان های نا شناخته ای را در دل داشته است؟ برای پاسخ به این پرسش، "مایری ساکلاریادو" و دو نفر از همکارانش در کینگز کالج لندن، در سال 2003 به بررسی نسخه های مختلف "نظریه وحدت بزرگ" که در تلاش برای توصیف ابر نیروی جهان اولیه است پرداختند. آنها دریافتند که در 80 تا 90 درصد این نظریات همواره سر و کله این میدان های کوانتومی که منجر به شکل گیری ریسمان های کیهانی می شوند نیز پیدا می شود. ساکلاریادو در این باره می گوید: "بنابراین تقریبا در تمامی این نظریات، در انتهای دوران تورم کیهانی، ریسمان های کیهانی نیز در پهنه کیهان ظاهر می شوند."

اما نظریات وحدت بزرگ، تنها نظریاتی نیستند که وجود ریسمان های کیهانی را پیش بینی می کنند؛ چرا که به تازگی نظریه مشهور ریسمان ها نیز خبرهای نوید بخشی را مبنی بر وجود این ریسمان های کیهانی برایمان به ارمغان آورده است. احتمالا می دانید که نظریه ریسمان ها، مطرح ترین و موفق ترین نظریه موجود برای تبیین وحدت تمامی نیرو های جهان است البته تا همین چند سال پیش کسی تصور نمی کرد که نظریه ریسمان ها علی رغم نام خود، ارتباطی با ریسمان های کیهانی داشته باشد. علت این امر آن است که ریسمان هایی که به طور معمول در نظریه ریسمان ها مطرح می شوند، نه ریسمان های غول پیکر کیهانی که جهان را در در احاطه خود دارند بلکه ریسمان های انرژی فوق العاده کوچکی هستند که با ارتعاشات مختلف خود، ماهیت ذرات بنیادی مختلف را شکل می دهند ( به عبارتی بر اساس نظریه ریسمان ها، جزء غایی مواد و نیروهایی که جهان ما رامی سازند، بر خلاف تصور به صورت ذرات نبوده بلکه همین ریسمان های مرتعش انرژی هستند). البته قبلا هم مشخص شده بود که برخی از این ریسمان های فوق العاده کوچک به واسطه انبساط فوق سریع تورمی عالم ممکن است تا ابعاد نجومی کش آمده باشند؛ اما محاسبات اولیه نشان می داد که چنین ریسمان های نجومی ای در صورت شکل گیری، حداقل یک میلیون بار چگال تر از ریسمان های کیهانی ای که در نظریات قبلی ظاهر می شدند خواهند بود. بنابر این گرانش بسیار زیاد چنین ریسمان هایی بر ساختار کل عالم غلبه کرده و در نتیجه باید نشانه کاملا مشخصی از خود بر روی تابش زمینه میکروموج کیهانی باقی می گذاشتند.

اما این تصور در سال 2003 تغییر کرد. می دانیم که براساس نظریه ریسمان ها، کائنات – که جهان های بی شماری از جمله جهان ما را شامل می شود – باید حداقل شش یا هفت بعد مکانی اضافی علاوه بر سه بعد مکانی آشنای جهان ما داشته باشد و این ابعاد اضافی می توانند به اشکال مختلف انحنا داشته باشند. در سال 2003 فیزیکدانی به نام "شامیت کاچرا" از دانشگاه استنفورد کالیفرنیا نشان داد که با توجه به شکل انحنای ابعاد بالاتر کائنات، ریسمان های بنیادین هستی می توانند چگالی کمتری از آن چه تاکنون تصور می شد داشته باشند و بنابراین ریسمان های کیهانی ممکن است حقیقتا همان ریسمان های بنیادین باشند که به واسطه تورم کیهانی تا ابعاد نجومی کش آمده اند. کیبل در این باره می گوید: "بدین ترنیب، نظریه ریسمان ها به طور طبیعی ریسمان های کیهانی را نیز در دل خود دارد."

اما راه سومی هم برای توضیح نحوه پیدایش ریسمان های کیهانی وجود دارد. بر اساس نسخه های جدیدتر نظریه ریسمان ها، هر یک از بیشمار جهان شناور درپهنه کائنات (و از جمله جهان ما) در واقع ابر صفحات یا ابر رویه هایی با دو بُعد یا بیشتر هستند که در گستره ابعاد بالاتر هستی در حال حرکتند. بر این اساس، مه بانگ در واقع چیزی جز برخورد یکی از این جهان ها با جهان ما نبوده است. به عبارتی، ابر صفحه جهان ما و ابر صفحه یک جهان دیگر به واسطه نیروی گرانشی ما بین خود به سوی همدیگر کشیده شده و نهایتا با هم دیگر برخورد کرده اند. به واسطه این برخورد، انرژِی فوق العاده زیادی در هر یک از این ابر صفحات آزاد شده و نهایتا رشته های بسیار پر انرژی یک بعدی یا همان ریسمان های کیهانی در دل هر کدام از این جهان ها (ابر رویه ها) شکل گرفته اند.

بدین ترتیب، نظریات جدیدی که در عرصه فیزیک مطرح شده اند، اندیشه وجود ریسمان های کیهانی را مجددا احیا کردند و بنابراین جستجو برای یافتن نشانه ها و شواهد تجربی مبنی بر وجود این ریسمان ها نیز بیش از پیش شدت گرفت.

اکنون در تعدادی از آزمایشگاه های جهان، فیزیکدانها در تلاشند تا با کمک محفظه های محتوی هلیم مایع، رفتار جهان اولیه را مدل سازی کنند. بهترین ایزوتوپ هلیم برای شبیه سازی حالت جهان اولیه، یکی از ایزوتوپ های نسبتا نادر آن به نام هلیم – 3 است. هلیم – 3 در دمای دو هزارم درجه بالای صفر مطلق به یک ابر شاره تبدیل می شود که می تواند بدون هیچگونه اصطکاکی جریان پیدا کند. ابر شاره هلیم از برخی وجوه، رفتاری مشابه رفتار خلاء کوانتومی را از خود بروز می دهد و در ضمن، تغییرات فازی آن نیز به خوبی می تواند نحوه سرد شدن جهان اولیه به نمایش بگذارد. هنگامی هلیم به طور ناگهانی سرد شده و به فاز ابر شارگی وارد شود، جریانهایی در درون آن ایجاد می شود که از نگاه مکانیک کوانتومی عملا مشابه ریسمان های کیهانی هستند.

محققان به کمک هلیم حتی بر خورد ابر صفحات کیهانی یا همان جهان های موازی را نیز شبیه سازی کرده اند. در آزمایشی که اخیرا انجام شد، جرج پیکت و گروه تحقیقاتی اش در دانشگاه لنکستر انگلستان، محفظه ای استوانه ای شکل محتوی هلیم- 3 مایع را تا دمای 150 میکروکلوین سرد کردند و بدین ترتیب، تمامی هلیم- 3 موجود در محفظه در فاز ابر شارگی قرار گرفت. سپس آنها با اعمال یک مبدان مغناطیسی قوی، راستای چرخش اتم های را در مقطع مرکزی استوانه مزبور تغییر دادند. این مقطع هلیمی از طرفین توسط دوسر از اتم ها که امتداد چرخششان تغییر نیافته بود، در بر گرفته شده بود. هر یک از این دو سطح به لحاظ ریاضی رفتاری مشابه یک ابر صفحه را در نظریه ریسمان ها از خود بروز می داد. هنگامیکه پژوهشگران میدان مغناطیسی را قطع کردند، حالت تغییر یافته مقطع هلیمی از بین رفت ئ نتیجتا دو صفحه با همدیگر برخورد کردند. آزمایش نشان داد که از برخورد این دو ابر صفحه با هم دیگر، واقعا توده ای از جریان های ریسمان مانند در درون هلیم شکل می گیرند.

مطالعات انجام شده حاکی از آن است که پدید هایی مشابه ریسمان های کیهانی، علاوه بر هلیم مایع در سایر سیستم ها نظیر بلور های مایع، ابر رسانه ها و شاره هایی که به واسطه گرم شدن در آستانه تشکیل جریان های همرفتی هستند، نیز ایجاد می شوند. در تمامی این موارد، وقوع نوعی گذار فاز منجر به شکل گیری انبوهی از ساختار های ریسمان شکل می شود. شواهد کیهانی دستاوردهای پیکت و دیگران در مورد شبیه سازی آزمایشگاهی رفتار ریسمان های کیهانی بسیار جالب توجه است .آن دیویس، فیزیکدان دانشگاه کمبریج در این باره میگوید: واقعا شگفت انگیز است که بتوان مشابه چنین ریسمانهایی را در آزمایشگاه ایجاد کرد.

اما هر چند نتایج آزمایشهایی برای طرفداران ریسمان های کیهانی اطمینان بخش است، اما این به تنهایی کافی نیست، چرا که همان طور که کیبل هم میگوید، ازچنین آزمایشاتی نمیتوان اطلاعات مستقیمی از ریسمان های کیهانی بدست آورد.

در واقع تنها راه اثبات وجود ریسمان های کیهانی، مشاهده آنها نه در شرایط آزمایشگاهی بلکه در پهنه بی کران فضا است. در سال 2003 ، اختر شناسان تصور کردند که یکی از ریسمان های کیهانی را یافته اند. می دانیم که گرانش قدرتمند یک ریسمان کیهانی می تواند نور کهکشان هایی را که در پشت آن قرار دارد، همانند یک عدسی کیهانی به گونه ای خم کند که از هریک از کهکشان های مزبور، دو تصویر مجزا در دو سوی ریسمان کیهانی ایجاد شوند. در سال 2003 ، گروهی از اختر شناسان به رهبری میخائیل سازهین در رصد خانه کاپودیمونت واقع در نزدیکی شهر ناپل ایتالیا، تصویری از پهنه آسمان را ثبت کردند که به نظر میرسید حاوی دو تصویر یکسان از یک کهکشان واحد باشد.

متاسفانه بعدا مشخص شد که این نتیجه گیری صحیح نبوده است، چراکه تلسکوپ فضایی هابل نشان داد که این دو تصویر در واقع مربوط به دو کهکشان متفاوت است که به طور فریبنده ای شبیه به یکدیگر هستند. کیبل معتقد است که ما باید بسیار خوش شانس باشیم که بتوانیم با چنین روشی ریسمان های کیهانی را کشف کنیم، چراکه میزان انحنای نور توسط این ریسمان ها عموما بسیار ناچیز است. اما در مقابل، کیهان شناسان نظیر "الکساندر ویلنکین" از دانشگاه تافتز در ماسا چوست آمریکا نسبت به این مسئله خوش بین هستند. ویلنکین می گوید: "فراموش نکنیم که رصدگران به تازگی جست و جوی سیستماتیک مبتنی بر این روش را برای کشف ریسمان های کیهانی آغاز کرده اند و بنابراین نباید در این باره زود قضاوت کرد." اما روش های دیگری هم وجود دارند که می توانند اختر شناسان را در کشف ریسمان های کیهانی یاری بخشند. یکی از این روش ها، تجزیه و تحلیل نشانه هایی است که ریسمان های کیهانی می توانند بر روی تابش زمینه میکرو موج کیهانی بر جای بگذارد. "نیل بویس" به همراه گروه تحقیقاتی اش در امپریال کالج لندن با بررسی مجدد داده های ثبت شده از تابش زمینه کیهانی توسط کاوشگر WMAP ناسا به این نتیجه رسیده اند که چنان چه در مدل سازی جهان اولیه علاوه بر وقوع تورم کیهانی، حضور ریسمان های کیهانی را نیز در نظر بگیریم، بهتر می توان داده های مزبور را توضیح داد. اما با این حال از آنجا که دقت آماری داده های ثبت شده از تابش زمینه میکرو موج کیهانی هنوز آن طور که باید بالا نیست، بنابراین فعلا نمی توان دستاورد این گروه پژوهشی را به منزله کشف ریسمان های کیهانی قلمداد کرد.

اما گرانش قدرتمند ریسمان های کیهانی می تواند نشانه های خود را علاوه بر تابش زمینه میکرو موج کیهانی، بر روی تابش زمینه ای دیگری نیز بر جای بگذارد. این تابش زمینه ای متفاوت، امواج رادیویی ای است که در زمانی که تنها 400 هزار سال از عمر عالم سپری شده بود از گاز هیدروژن موجود در جهان گسیل شده اند. محاسبات "بنیامین وندلت" در دانشگاه ایلی نوی آمریکا نشان می دهد که چنان چه آرایه ای از گیرنده های رادیویی به وسعت یک هزار کیلومتر مربع داشته باشیم، می توان نشانه های مزبور را آشکارسازی کرد، اما متاسفانه بعید به نظر می رسد که امکان تامین هزینه های پروژه ای با این وسعت به این زودی ها فراهم شود.

اما هنوز یک راه دیگر هم برای آشکار سازی ریسمان های کیهانی وجود دارد. از آنجا که این ریسمان های بسیار چگال در پهنه کیهان در حال ارتعاش هستند بنابراین با ارتعاشات خود، امواج گرانشی قدرتمندی را گستره کیهان منتشر می کنند. محاسبات نشان می دهد که شکل امواج گرانشی حاصل از ارتعش ریسمان های کیهانی نسبت به امواج گرانشی حاصل از سایر منابع کیهانی کاملا متفاوت و نتیجه قابل تشخیص است.

اما آیا امکان ثبت این امواج اساسا وجود دارد؟ شدت این امواج گرانشی به چگالی ریسمان های مولد آنها وابسته است و با توجه به تخمینی که از چگالی ریسمان های کیهانی در دست داریم، می توان گفت که چشم انداز نسبتا روشنی برای آشکارسازی امواج گرانشی حاصل از آنها در پیش روی بشر قرار دارد. هنگامی که سیستم های سخت افزاری رصد خانه امواج گرانشی LIGO واقع در ایالات متحده در سال 2013 ارتقا داده شود، این رصد خانه تا حدودی امکان آشکار سازی امواج گرانشی حاصل از ریسمان های کیهانی را پیدا خواهد کرد. علاوه بر آن، یک آشکار ساز فضایی امواج گرانشی موسوم به LISA نیز که هم اکنون مراحل اولیه طراحی خود را می گذراند، به واسطه حساسیت بالاتری که دارد، امکان آشکارسازی امواج مزبور را خواهد داشت. ویلنکین می گوید: "اگر بتوانیم ریسمان های کیهانی را آشکار سازی کنیم، چیزهای زیادی را درباره جهان و ذرات بنیادین تشکیل دهنده آن خواهیم آموخت." با اندازه گیری جدایی زاویه ای تصاویر حاصل از عدسی گرانشی ریسمان های کیهانی و یا به کمک شدت امواج گرانشی گسیل شده از آنها، می توان تخمینی از جرم این ریسمان های کیهانی به دست آورد. با دانستن جرم این ریسمان های کیهانی می توان فهمید که ابرنیروی موجود در جهان اولیه، در چه دمایی به نیروهای به ظاهر متفاوتی که اکنون در جهان مشاهده می کنیم تبدیل شده است. اما با دانستن چنین دمایی می توان نظریات وحدت بزرگ فیزیک را به محک آزمون گذاشت، چراکه این نظریات هر یک دمای خاصی را برای تحقق وحدت نیروهای جهان پیش بینی می کنند.

اما اگر ریسمان های کیهانی در واقع همان ریسمان های بنیادین بسیار کوچک تشکیل دهنده ماهیت اجزای جهان باشند که تا ابعاد نجومی کش آمده اند آنوقت چه؟ بر اساس نظریات موجود، چنانچه ابتدای یک ریسمان کیهانی از کنار انتهای آن بگذرد، ابتدا و انتهای آن به همدیگر متصل شده و حلقه ی بسته ای تشکیل خواهد شد. این حلقه بسته با گذشت زمان، کوچک و کوچکتر شده و نهایتا محو خواهد شد. در این صورت از لحظه آفرینش جهان تا کنون باید بسیاری از این ریسمان های کیهانی، محو شده و از بین رفته باشند و فقط تعداد اندکی از آنها باقی مانده باشند. اما چنانچه ریسمان های کیهانی در واقع همان ریسمان های بنیادی تشکیل دهنده ماهیت اجزاء جهان باشند و یا از برخورد جهان ها با هم دیگر حاصل شده باشند، به واسطه حرکت در ابعاد بالاتر کائنات، امکان آن که یک حلقه بسته را در یک بعد تشکیل دهند بسیار کم بوده و نتیجه تعداد بیشتری از آنها – شاید در حدود یک هزار عدد از آنها – ممکن است همچنان در پهنه کیهان باقی مانده باشند. در این صورت حتی ممکن است این تعداد ریسمان های کیهانی باقی مانده، در همدیگر گره خورده و یک کلاف کاموایی کیهانی را تشکیل داده باشند! کشف این ریسمان های کیهانی در هم تنیده، خبر بسیار مهمی خواهد بود. تا پیش از این، منتقدان نظریه ریسمان ها این نظریه را به بازیچه ای ریاضی در دست نظریه پردازان تشبیه می کردند که هیچ گونه پیش بینی قابل آزمونی ارائه نمی کند. اما با کشف یک کلاف کاموایی کیهانی که در حال در نوردیدن پهنه آسمان هاست، این پندار نیز بسرعت تغییر خواهد کرد.

نگاهی به نا گفته های نظریه ی ریسمان
اگر کمی در فیزیک نوین مطالعه کرده باشید حتما با تئوری ریسمان برخورد داشته اید . ما در این مقاله سعی داریم تا اندکی از ناگفته های ریسمان ها را مطرح کنیم و به اطلاع شما برسانیم . حال مقدمه از ریسمان ها را مطرح می کنیم .
در تئوری ریسمان به جای اینکه ذرات سنگ بنای اولیه قرار داده شوند ریسمان های کیهانی ملاک قرار می گیرند که اندازه های بسیار کوچک است و اگر این تئوری را گرانش کوانتومی باشد پس اندازه ی ریسمان ها باید با ثابت طول پلانک که برابر 33^10 است متناسب باشد . هر چند که این مقدار بسیار کوچک است به بسیار سخت می توان آن را تصور کرد . همچنین این ریسمان ها قادرند تا به صورت حلقه در آیند و با یکدیگر پیوند برقرار کنند و متصل شوند و یا به صورت یک تار مو حالت خود را حفظ کنند .
این ریسمان ها می توانند با هر نوع نوسان خود ذره ای خاص را پدید آورند برای مثال می توانند با یک نوسان خاص الکترون بسازند و با نوسان دیگر گراویتون را خلق کنند . تئوری ریسمان در اصل بوزونیک است یعنی برای توصیف ذرات حمل کننده نیرو است و در آن ساختار فرمیونیک جایی ندارد . ولی مطرح کنندگان نظریه ی ریسمان برای توصیف این حالت ابرتقارن را وارد این نظریه کرده اند که در این صورت هر دو هم فرمیون ها دارای جایگاه هستند و هم بوزون ها . در این صورت نظریه هایی پدید می آیند که ابرریسمان نامیده می شوند .

/ 0 نظر / 17 بازدید