Der kom først, kvantemekanikken eller strengteori?

Hvis teoretiske fysikere havde deres egen version af den ældgamle spørgsmål om hønen og ægget, kan de i stedet spørge: Hvad kom først, kvantemekanikken eller strengteori?

String teori, i bredeste forstand, blev først planlagt som en mulig måde at forsøge at forene fysikkens verden, at bygge bro over den teoretiske kløft, der eksisterer mellem vores forståelse af de allermindste ting, kvantemekanikken, og vores forståelse af, hvordan tingene arbejde på den fornemste af skalaer, den generelle relativitetsteori. Det postulerer, at universet fundamentalt er sammensat af bittesmå objekter kaldet strenge i stedet for de punktformede partikler af konventionel partikelfysik.

Men fordi strengteori er så indviklede, og da kvantemekanikkens principper er så godt testet, har kvanteteorien typisk blevet brugt til at forsøge at validere strengteori, snarere end den anden vej rundt. Men det kan snart ændre sig, hvis to USC forskere har noget at sige om det, rapporterer USC News. De har foreslået en sammenhæng mellem strengteori og kvantemekanik, der kunne åbne døren til at bruge strengteori som basis for alle fysik.

"Dette kunne løse mysteriet om, hvor kvantemekanikken kommer fra," siger Itzhak Barer, ledende forfatter af papiret.

I deres papir, barer og grad studerende Dmitry Rychkov omformulere en version af strengteori - kaldet M-teori - i klarere sprog. Vigtigst er dog, de to forskere viser, at et sæt grundlæggende kvantemekaniske principper kendt som "kommuteringstidspunkter regler" kan udledes geometri strenge sammenføjning og opsplitning.

"Vores argument kan præsenteres i skelettet i en enormt forenklet matematisk struktur," forklarede Bars. "Den vigtigste ingrediens er den antagelse, at alt stof består af strenge, og at den eneste mulige interaktion sammenføjning / opdeling, som angivet i deres version af strengen feltteori."

Udledning kommuteringen regler fra strengteori ville være en monumental skridt fremad; Det er disse regler, der i alt væsentligt forudsige usikkerhed i positionen og fremdriften i hvert punkt i universet. Denne realisering, hvis det gælder, kunne ikke blot bidrage til at forklare nogle af de mysterier i hjertet af kvantemekanik, men det kunne etablere strengteori som basis for alle fysik.

Med andre ord kunne det gøre strengteori en førende kandidat til at være en teori om alting.

"Kommuteringen regler ikke have en forklaring fra en mere grundlæggende perspektiv, men er blevet eksperimentelt verificeret ned til de mindste afstande probet af de mest magtfulde acceleratorer. Klart reglerne er korrekte, men de bede om en forklaring på deres oprindelse i nogle fysiske fænomener, der er endnu dybere," Bars sagde.