Ну давай спробуємо, значить.
Взагалі воно як було, щодо теорії струн базар пішов ще в 1960-х. Там професора різномасті шукали теорії сильної взаємодії. Ідея полягала в тому, що такі частинки, як протон і нейтрон, можна розглядати як коливання струни (грай гітара дзвінка).
Сильна взаємодія між частинками відповідало б відрізках струни, а ці струни собсна з'єднують інші струни, як в павутинні в загальному. Щоб ця теорія була вірна, струни повинні були походити на гумові джгути, які нехило так натягнули.
Далі-більше, ширше дали, чоботи-сандалі, в 1974 році вийшов положняк про те, що теорія струн може описати природу гравітаційної взаємодії, але тільки якщо натяг струни складе одиницю з 39 нулями, дохера в загальному.
Насправді все болт забили на статтю цю, але то тому, що в той період більшість вчених відмовилися від тлумачення сильної взаємодії в термінах теорії струн на користь теорії кварків, глюонів і іншої лабуди, яка, як вони повирішували, куди більш відповідала спостереженнями. Осоромилися вони в загальному, даремно не врахували.
Через 10 років, з хуя собачого, інтерес до струн раптово відродився. Тут складно позначити звідки такий движняк пішов, але з одного боку, дядьки обфаршмачілісь, коли зрозуміли, що супергравітації не здатна пояснити існування спостережуваних нами видів елементарних частинок. Ну і знову виходить малява про те, що теорія струн здатна пояснити існування експериментально спостерігалися частинок. Загалом зібрали кенти рада, і повирішували терти за теорію струн.
Раніше воно як було, вважалося, що кожна з фундаментальних елементарних частинок може перебувати в певній точці простору. У теорії струн фундаментальні об'єкти не точкові частинки, а протяжні. І вимір там всього одне - довжина.
Ці струни бувають двох мастей. 1) відкриті струни. об'єкти. які мають кінці, сухарики скажімо. ; 2) замкнуті струни. об'єкти. які можуть згортатися в кільце, нехай сушки будуть.
Частка в кожен момент часу займає одну точку простору. А ось струна в кожен момент часу займає в просторі лінію, ну уяви, ніби сємки в ряд склав. Струни можуть злитися в одну, в разі відкритих струн просто з'єднуються їх кінці, тут начебто простецки все, а в разі закритих це типу того коли ти штанці вихідні на вішалку вішаєш, стрілочка до стрілочки.
Точно так же одна струна може розділитися на дві. Ці струни, воля їх, малі, та настільки, що навіть найкращі технології не здатні виявити їх форму, тому-то у всіх експериментах вони поводяться як мізерні, безформні точки. Тема така ж, як, якщо уявити, що ти реально насіння намагаєшся розглянути: поблизу або під лупою, ти продибаешь, що вона має неправильну або навіть струноподобную форму, але ось на відстані насіння виглядає позбавленою характерних рис точкою, тут начебто зрозуміло повинно бути.
Тепер давай перетрём за елементарні частинки і їх взаємодія.
У теорії струн випускання або поглинання однієї частинки іншої відповідає поділу або там злиття струн. Ось наприклад, у фізиці елементарних частинок гравітаційний вплив Сонця на Землю пояснюється тим, що частинки сонячного речовини випускають Гравітон, а частинки речовини Землі їх поглинають. Розмін такої загалом.
За теорією струн цей процес представляється так: в голові треба уявити водопровід, ось там вертикальні палички букви "Н" відповідають часткам речовини Сонця і Землі, а горизонтальна перекладина - Гравітон, він між ними і шастає.
Струна, поки, це теоретично найменша матрьошка в будову Всесвіту - найбільшою матрьошки. Це занадто просто, давайте усложним хоча б на рівень загальновідомих шкільних понять фізики. Теорія струн це фізична наукова теорія, що струни це найелементарніші компоненти, з яких складається вся матерія у Всесвіті.
Звична нам матерія складається з молекул різних речовин, наприклад молекула води H2O. Н2 це два атома водню, 0 це 1 атом кисню.
Молекули складаються з атомів з таблиці хімічних елементів Менделєєва, водень (Н), кисень (0), вуглець (С) та інші.
Атом це ядро і електрони навколо нього - як сонце і планети навколо. Якщо атом це футбольний м'яч на футбольному стадіоні, то його електрони це його єдині глядачі на самих останніх рядах. Атоми порожні на 99,9%. Якщо прибрати всю порожнечу з атомів, то все людство вміститися в розмір звичайного апельсина.
Ядро атома складається з протонів і нейтронів. Довгий час думали самих елементарних частинок. Кількість протонів визначає якою буде хімічний елемент. Водень, кисень, вуглець або інші. Сили, які скріплюють ядро це сильна взаємодія, розщеплення або синтез ядер виділяє величезну енергію, наприклад як у разі атомної бомби.
Протони і нейтрони в ядрі в свою чергу самі складаються з міріади ще більш елементарних частинок - кварків.
Тепер теорія струн. Поки теорія, не підтверджена експериментами. У свою чергу елементарні частинки кварки утворюється в результаті вібрації найтонших струн (згустків енергії), з різною частотою (як голоси співаків, бас, тенор, сопрано).
Тобто струни це, поки, на думку вчених, остання теоретично найменша матрьошка в устрої світу, які виявляються на перевірку дуетом, а то і симфонічним оркестром матрьошок.
Якщо атом збільшити до розміру сонячної системи, то струна буде лише розміром з дерево на планеті Земля.
Струни вібрують в 11-тімерном просторі, як показано на зображенні Calabi Yau нижче. Ми, люди, настільки великі для цього простору, що звичними нам органами почуттів можемо відчувати тільки 3 знайомі нам вимірювання.
Якщо наявність струн експериментально підтвердиться це, мабуть, дасть можливість сподіватися створити єдину теорію поведінки матерії (популярна назва Теорія Всього), що включає в себе всі відомі фізикам сили (гравітація, електромагнетизм, сильне і слабке взаємодії) - способи взаємодії всіх елементів, складових видимий нам матеріальний світ Всесвіту від галактик і планет, до елементарних частинок і струн.
Розвиток теорії струн призвело до М-теорії паралельний світів, згідно з якою наш Всесвіт це лише одна (мем) брану в міріадах паралельних всесвітів, але це вже трохи інша історія.
Взагалі, теорія струн - це така область, розповісти про яку зовсім простими словами дуже складно. Однак можна спробувати.
Вище про матрьошку вже сказали. Можна перерахувати складові цієї матрьошки: вся матерія складається з молекул, молекули - з атомів, атоми - з протонів, нейтронів (складових ядро атома) і електронів (що обертаються навколо ядра). Електрони - елементарні частинки, так як їх не можна розділити на більш дрібні частинки. Протони і нейтрони ж складаються з інших елементарних частинок - кварків. Все, далі вчені експериментально поки не просунулися.
Теорія струн говорить про те, що якщо заглянути ще глибше, то ми побачимо, що частинки, які ми звикли сприймати як точки, насправді виглядають як струни - маленькі вібруючі нитки енергії. Важливий момент: частки не перебувають з струн, вони і є струни, просто через недосконалість нашого обладнання ми бачимо їх як точки. І так само, як струна скрипки вібрує, виробляючи різні ноти, квантова струна вібрує, виробляючи різні властивості частинок (наприклад, заряди і маси). У цьому, якщо коротко, і полягає основна ідея.
Навіщо потрібна ця теорія? Сама глобальна тут мета - об'єднання гравітації (теорії відносності) і квантової механіки (науки про поведінку атомів і елементарних частинок), тобто об'єднання великої з малим: звичного для нас світу великих об'єктів зі світом елементарних частинок. Це допоможе, наприклад, в поясненні процесів, що відбуваються всередині чорної діри, так як так звана "сингулярність" (зовсім просто її можна уявити як кінцеву точку гравітаційної воронки) є мікроскопічною і дуже масивною.
А ось з практичної применимостью все дуже складно, так як теорія струн ще не доведена експериментально, і говорити про це поки ще рано. Однак в якості теорії вона вже дуже багато що пояснює. Залишилося тільки провести експеримент. А це на даному етапі розвитку технологій представляється досить складним.