Dize teorisi, uzun zamandır fizikçilerin evrenin temel doğasını tanımlamak için en iyi adayı olarak lanse edildi, temel parçacıklar ve kuvvetler küçük enerji ipliklerinin titreşimleri olarak tanımlandı. Ancak 21. yüzyılın başlarında, String Teorisi denklemleri tarafından tarif edilen gerçeklik versiyonlarının çoğunun kendi evrenimizin gözlemleriyle eşleşemeyeceği anlaşıldı.
Özellikle, geleneksel ip teorisinin tahminleri, evrenimizin genişlemesinin hızlanmasına ve uygulanabilir kuantum yerçekimi teorileri ile, imkansız evrenlerin geniş bir ‘swampland’ı tahmin eden karanlık enerjinin gözlemlenmesi ile uyumsuzdur.
Şimdi, Negev’in Ben-Gurion Üniversitesi’nden FQXI fizikçi Eduardo Guendelman tarafından İsrail’deki yeni bir analiz, tellerin gerginliğinin dinamik olarak üretildiği egzotik bir dize model alt kümesini gösteriyor.
2000’li yılların başlarında, String teorisyenleri, String teorisinin denklemlerinin evren için sadece bir açıklamaya yol açmadığını, ancak akıl almaz bir 10’a yol açtığını fark ettiler.500 Olası çözümler, neredeyse sonsuz çeşitli potansiyel evrenlere karşılık gelir. Bu evrenlerin her birinin kendi parçacıkları ve kuvvetleri vardır, bu da birden fazla olası kozmozun ‘String teorisi manzarası’ olarak bilinen şeyi yaratır.
Kısa bir süre sonra, işleri daha da kötüleştirerek, 2005 yılında, bu manzaranın kendisinin, aslında, daha yakından inceleme üzerinde herhangi bir uygulanabilir kuantum yerçekimi teorisi ile uyumsuz olduğu ortaya çıkan çözümlerin “düğümlü” bir şekilde denilen bir “düğümlü” ile çevrili olduğu anlaşıldı.
Swampland kısıtlamaları
Swampland’dan manzarayı tanımlamak için, manzaradaki makul teorilerin bazı “Swampland kısıtlamalarına” uyması gerektiği önerildi. Sorun şu ki, geleneksel ip teorileri bu kısıtlamaları karşıladığında, fizikçiler enflasyonu kolayca yeniden üretemediklerini – erken evrenimizin bugün evrenimizin büyümesini hızlandırdığı düşünülen erken evrenimizin veya karanlık enerjiye maruz kaldığına inanılan kısa genişleme patlamasını buluyorlar.
FQXI’nin bir üyesi olan Guendelman, “Daha geleneksel ip teorileri enflasyona, özellikle de ‘yavaş roll senaryolarına’ çok düşmanca değil ve hatta teorinin bir boşluğu olarak de bakıcı alanının varlığına-sadece enflasyonun boşluğu-aynı zamanda enflasyonun temeli, aynı zamanda karanlık enerjinin temeli,” diyor.
“Swampland kısıtlamaları, pratik kozmolog için kozmolojiyi imkansız veya neredeyse imkansız hale getiriyor, çünkü gerçek evren geleneksel ip teorisinin sarılmasında sıkı bir şekilde görünüyor.”
Şimdi Guendelman’ın yeni bir makalesi var. Avrupa Fiziksel Dergisi C CDize teorilerinin belirli bir egzotik alt kümesini gösteren gerçek evrenimizi daha geleneksel kuzenlerine kıyasla tanımlamak için daha elverişli olabilir.
Gerginlik üretme
Tüm String teorisi modellerinde, dizeler biraz gerginliğe sahiptir; Ancak çoğu geleneksel modelde, bu gerginliğin değeri keyfi olarak elle eklenen bir sabittir. Guendelman, bu gerginliğin dinamik olarak ortaya çıktığı ve modeldeki dizelerin davranışıyla üretilen modelleri inceliyor.
Guendelman’ın yeni makalesi, böyle bir teorinin formülasyonunu açıklar ve gerginliğin dinamik doğası nedeniyle, düğümlü kısıtlamaların büyük ölçüde zayıfladığını gösterir. Bunun nedeni, kısıtlamaları türeten hesaplamaların, “Planck ölçeği” olarak adlandırılan-evrendeki bir ip dahil olmak üzere mümkün olan en küçük boyutuna karşılık gelmesi düşünülmesidir.
Ancak Planck ölçeğinin kendisi dize gerginliği ile ilgili olduğu için, bu modellerde Planck ölçeğinin kendisi dinamik hale geliyor, diyor Guendelman.
Guendelman, “Dinamik gerginliğin ve dolayısıyla Planck ölçeğinin çok büyük hale geldiği rejimde, kısıtlamaların alakasız veya çok zayıf hale geldiği” diyor. “Yani dinamik gerginlik tel teorisi enflasyon ve karanlık enerjiye dosttur.”
