نظرية الاوتار او السحر الذى يُراد ان يُمارس على الساحر?

نظرية الاوتار string theory او نظرية كل شيئ theory of everything كما يدعى خليفة نيوتن و اينشتاين الفيزيائى الاول الان ويتن Witten...
او السحر الذى يُراد ان يُمارس على الساحر?
-فى هذه النظرية الهائلة-والكلمة لا تعبر حقيقة على حقيقتها- نفترض ان الجسيمات او بالاحرى درجات الحرية الاساسية فى الكون ليست نقاط لكن هى اوتار, يمكن ان تكون مفتوحة او مغلقة...فى الصورة ادناه نعتبر وتر مغلق...
-ثانيا نطبق قوانين النسبية, عامة و خاصة فى هذه الحالة, و قوانين الفيزياء الكمومية..نكتشف انه ليس لدينا نظرية حقل و لا نظرية نقطة بل نحصل على نظرية وتر...
-ثالثا نكتشف انه لدينا عدد هائل من التناظرات التى تتمتع بها هذه الجملة..لدينا كالعادة تناظرات بوانكريه Poincare و لورنز Lorentz العادية, التى نعرفها فى نظرية الحقل-مثل الانسحابات و الدوارانات و التحويلات النسبية للورنتز-, والتى تتصرف كتناظرات شاملة global..
-رابعا لدينا بالاضافة لكل هذه التناظرات العامة اعلاه, تناظرات موضعية local symmetries , هى بالضبط التناظرات المعيارية gauge symmetries للنسبية العامة فى بعدين و التى تسمى ايضا بالتحويلات الامتثالية conformal transformations, و ايضا لدينا تناظر معيار اضافى يسمى تحويل وايلWeyl , الذى يعنى بكل بساطة ان تعريف الطول فى الفضاء غير مطلق...عدد هذه التحويلات الموضعية المعيارية هو غير منته..
-تكميم الجملة يمر عبر تتثبيت fixing التحويلات المعايرية الموضعية و التى يمكن القيام بها بعدة طرق..هذا التثبيت يمكن اجراؤه بحيث يتم تبسيط نظرية الوتر الى اقصى حد..وهذا ما نفعله..
-بعد التكميم نكتشف اننا فقدنا التناظر تحت تأثير تحويلات لورنتز الا اذا افترضنا ان بعد الفضاء يأخذ قيمة معينة هى بالضبط 26...هذه القيمة تسمى البعد الحرج critical dimension , وفقط فى هذه القيمة يمكننا الحفاظ على تحويلات لورنتز النسبية والدورانات كتناظرات للجملة....وهذه طلبية معقولة و مقبولة جدا..
اذن الوتر ينتشر فى 25 بعد مكانى و بعد زمانى واحد... اى انه بالنسبة لنظرية الوتر, التى هى اكثر النظريات اساسية, المكان يجب ان يتكون من 25 بعد, و نحن نرى منها ثلاثة اما الاخرى فهى ملتوية على نفسها و صغيرة جدا لهذا لا نراها او هكذا يقولون ...
-نحسب طاقة الجملة: اى طاقة الوتر المغلق الذى هو الاهم..فنكتشف شيئا خارقا للعادة و هو نقطة قوة النظرية فى رأيى..طيف الوتر فى حقيقة الامر مشكل من جسيمات..اذن هذا ممتاز: استرجعنا الجسيمات التى نراها فى الواقع...
لكن الحالة الاساسية هو جسيم كتلته سالبة و هذا يسمى طاكيون tachyon..لكن هذه الحالة يمكن جعل طاقتها صفر بادخال ما يسمى التناظر الممتاز suersymmettry..اذن هذه ازمة محلولة الى حد ما, وعندما ندخل التناظر الممتاز نكتشف ايضا ان البعد الحرج ينخفض من 26 الى 10 ...اذن فى المحصلة التناظر الممتاز شيئ ايجابى للنظرية لا يمكن انكاره...
الحالة المثارة الاولى فى الطيف تكتشف انها مشكلة من الحقل المعيارى الذى نعرفه فى الجسيمات الأولية مثل حقل الفوتون photon و الغليونات gluons و غيرها من الحسيمات البوزونية bosonic particles الناقلة للقوة...
الحالة المثارة الثانية تتشكل-وهذه هى المفاجأة الكبرى السارة- من الجرافيتون graviton و هو الجسيم الناقل للقوة الثقالية..اذن حصلنا على الثقالة الكمومية و هم يمكنهم الاحتجاج ان هذه النظرية هى الوحيدة التى تفعل ذلك..
نحصل ايضا فى الحالة المثارة الثانية على جسيم سلمى scalar particle يسمى ديلاتون dilaton و هو الذى يعطى قوة تفاعل الاوتار..اذن النظرية تحدد لنفسها بنفسها قوة تفاعلاتها و لا نحتاج ان نحدد لها ذلك من الخارج....اذن هذا ايضا ممتاز لا شك..
الحالة المثارة الثانية تحتوى ايضا على حقل معيارى هو تعميم للحقل الكهرومغناطيسى و هذا يمكن ان يؤدى فيمابعد الى ان بنية الفضاء-زمن غير تبيديلية noncommutative مثل تلك التى اكتشفها الرياضى الفرنسى كون Connes فى الثمانينيات, عكس ما تنص عليه الهندسة التفاضلية لريمان Riemann differnetial geometry..
ثم يأتى بقية الطيف...
فى الصورة ادناه نبى نظرية الاوتار الفيزيائى الاشهر ويتن Witten الذى اتانا بكل هذه المعجزات فلم نصدقه وقلنا له و مازلنا نقول: اتريد ان تسحر عين الساحر?...لاننا على ما يبدو لم يدخل الايمان فى قلوبنا بعد..ادعوا لنا اذن بالهداية....