String Theory (ၾကိဳးမွ်င္သီအိုရီ)

String Theory သည္ particle မ်ားႏွင့္ fundamental force မ်ားကို တစ္ေပါင္းတစည္းတည္းႏွင့္ ပံုစံတစ္မိ်ဳးတည္းအျဖစ္ေဖာ္ျပရန္ ေဖာ္ထုတ္ခဲ့ဲျကေသာ Theory ျဖစ္သည္။

String Theory ၏သမိုင္းေၿကာင္းအစ

Newton လက္ထက္က ၿကယ္၊ျဂိဳလ္မ်ားႏွင့္ အာကာသအတြင္းတည္ရွိေနၿကေသာ အရာမ်ား၏ ေရြ႕လ်ားလည္ပတ္ေနႀကပံု ႏွင့္ ကမာၻေပၚသို႕ျပဳတ္က်အရာ၀တၳဳမ်ား ကို ျဒပ္ဆြဲအား gravity ဆိုေသာ အားတစ္မ်ိဳးျဖင့္ ပံုစံသြင္းေဖာ္ျပခဲ့သည္။

ထို႕ျပင္ James Clerk Maxwell ဆိုသူက လွ်ပ္စစ္ႏွင့္ သံလိုက္ကို တစ္စုတစည္းတည္းႏွင့္  (electromagnetic force) အျဖစ္ပံုေဖာ္ႏုိင္ခဲ့သည္။

ကာဗြန္အက္တမ္တြင္ပါဝင္ေသာ စြမ္းအားျမင့္ႀကိဳးမွ်င္ေလးမ်ားအား သရုပ္ေဖာ္ပံု

ေနာက္ေတာ့ Einstein ကလဲ သူရဲ႕ Special Relativity Theory ကို Electromagnetic  Force  နဲ႕ေပါင္းစည္းဖို႕ ၿကိုးစားခဲ့ပါတယ္။ သို႕ေသာ္ သူသာ ကြယ္လြန္သြားခဲ့ပါသည္ သက္ဆိုင္ေသာTheory ကို မေဖာ္ထုတ္ႏုိင္ခဲ့ေပ။ ဤကဲ့သို႕ Electromagnetic Force ႏွင့္ Gravityကို တစ္စုတစည္းတည္း ေပါင္းစည္းရန္ျကိုးစားခဲ့ေသာ္ လည္းမေအာင္ျမင္သည္ အျပင္ ေနာက္ထပ္ Weak Force ႏွင့္ Strong Force တို႕ပင္ထပ္မံေပၚထြက္လာခဲ့သည္။ထို႔ေႀကာင့္ အေျခခံအားေလးမ်ိဳး ကို ေပါင္းစည္းရန္ ထပ္မံၿကိဳးစားရျပန္သည္။

ထိုသို႕ အားေလးမ်ိဳးကို ေပါင္းစည္းႏုိင္ျခင္းသည္ သိပၸံပညာရွင္တို႕၏ ေမ်ာ္လင့္ခ်က္ အိပ္မက္တစ္ခုပင္ျဖစ္သည္။ေပါင္းစည္းႏုိင္ရန္လည္းၿကိုးစားခဲ့ႀကသည္။ Einstein ကစခဲ့တဲ့ ဒီအိမ္မက္ဟာ ၁၉၆၈ ခုႏွစ္တြင္ ျပန္လည္ႏုိးထလာခဲ့ပါျပီ။ အီတလီလူမ်ိဳး Gabriele Veneziano လို႕ေခၚတဲ့ေကာင္ေလးဟာ စာႀကည့္တိုက္မွာ Strong Force ကိုေဖာ္ျပတဲ့ equation ေတြရွာေဖြရာမွာ  သခ်ာၤသမိုင္းေႀကာင္းဆိုတဲ့စာအုပ္ကို ေတြ႕သြားပါတယ္။အဲ့ဒီစာအုပ္ထဲမွာ swiss လူမ်ိဳး Euler ရဲ႕ gamma function ကိုသြားေတြ႕ပါတယ္။ဒီ function ဟာ strong force ကိုေဖာ္ျပရာမွာ အသံုးျပဴႏုိင္ပါတယ္။ထို႕ေနာက္မွာ  Leonard Susskind ဆိုေသာ PhD ေက်ာင္းသားေလးထံ Euler ရဲ႕ Gamma Function ေရာက္ရွိသြားပါသည္။သူက ထို function သည္ ပို၍ေယဘုယ်ႀကေသာ သခ်ာၤတခုခုကိုရည္ညြန္းေနေႀကာင္းကိုေတြ႕ရွိခဲ့သည္။ထို႕ေနာက္မွာ သူသည္ လေပါင္းမ်ားစြာ  အေျဖကို တြက္ထုတ္ခဲ့သည္။ေနာက္ဆံုး ေအာင္ျမင္သြားခဲ့ျပီး ေယဘုယ်အက်ဆံုး particle တစ္မ်ိဳးကို ေတြ႕ရွိသြားခဲ့ပါတယ္။ထို႕ particle သည္အင္မတန္ေသးငယ္ကာ ႀကိဳးမွ်င္ပံုသ႑ာန္ရွိျပီး က်ံဳ႕ႏုိင္ ဆန္႕ႏုိင္ပါတယ္။သူဟာ အင္မတန္ ဝမ္းသာသြားျပီး သူ၏ေတြ႕ရွိခ်က္ကို သိပၸံပညာရွင္မ်ားထံ စာတမ္းတင္ျပခဲ့ပါတယ္။သို႕ေသာ္ ကံအားေလ်ာ္စြာျဖင့္ သူ၏စာတမ္းသည္ ပ်ယ္ခ်ျခင္းခံခဲ့ရသည္။ထို႕ေႀကာင့္  String Theory သည္ ခဏတာမွ ေမွးမိန္ေပ်ာက္ကြယ္ခဲ့သည္။ေနာက္ေတာ့

Quantum Physics ဘက္မွာ အေျခခံအားသံုးမ်ိဳးရဲ႕ ပံုစံေတြကို ရွင္းျပႏုိင္ခဲ့ပါျပီ။သက္ဆိုင္ရာ particle ေတြဟာ သက္ဆိုင္ရာ အားေတြကို သယ္ေဆာင္ၿကသည္ဟု ရွင္းျပထားသည္။သို႕ေသာ္ gravity က်န္ရွိေနေသးသည္။ gravity ကို Special Relativity မွာေတာ့ Geometry Property တခုအျဖစ္နဲ႕ ေဖာ္ျပထားပါတယ္။ထို႕ေၿကာင့္ အေျခခံအားေလးမ်ိဳးစလံုးေပါင္းစည္းဖို႕ရန္ အလြန္ခက္ခဲေနပါတယ္။

ထို႕ျပင္ Scientists မ်ားကလဲ particle အသစ္မ်ားကို ထပ္မံေတြရွိေနေသာေႀကာင့္ တဖက္တြင္လည္း gravity ကို particle အျဖစ္ ေဖာ္ျပလာခဲ့ႀကသည္။gravity ကို graviton ဆိုတဲ့ အမွုန္႕ေလးက သယ္ေဆာင္တယ္ေပ့ါ။သို႕ေပမယ့္ သီအိုရီအျဖစ္သာရွိေသးပါတယ္။သက္ေသမျပႏုိင္ေသးပါ။

Electromagnetic Force ကို photon ေတြက သယ္ေဆာင္သလို Strong Force နဲ႔ Weak Force ကလဲ nucleus အတြင္းက particles ေတြ interaction ျဖစ္ျခင္းေႀကာင့္ျဖစ္ေပၚလာျခင္းျဖစ္သည္။ထို႕ေႀကာင့္ အေျခခံအားေလးမ်ိဳးစလံုးသည္ ေသးငယ္ေသာ particles မ်ား၏ interaction ျဖစ္ျခင္းေၿကာင့္မျဖစ္ႏုိင္ေပဘူးလား။

ထို႕အခ်ိန္တြင္ String Theory လို္က္စားသူ အနည္းငယ္သာရွိေတာ့သည္။ထို႕ကာလအထိ  သဘာဝမက်ေသာ အေျဖမ်ားသာထြက္ရွိေနသည္။ဥပမာ-အလင္းထက္ျမန္တဲ့ particle တို႕၊ dimention ဆယ္ခုတို႕ အဲ့ဒီအခ်ိန္က မရုံႀကည္ႏုိင္ဖြယ္ေတြေပါ့။ က်ေတာ္တို႕ေနထိုင္ေနတဲ့ dimention ဟာ 4dimension မွာျဖစ္ပါတယ္။ဘာလိုလဲဆိုေတာ့ အလ်ား၊အနံ၊အျမင့္ဆိုတဲ့ ရုပ္ဒိုင္းမင္းရွင္းနဲ႕ အခ်ိန္ time ဆိုတဲ့ ဒိုင္းေမးရွင္း 4ခုေပါင္းထားေသာေႀကာင့္ျဖစ္သည္ဟု သခ်ာၤရုပေဗဒပညာရွင္ေတြက ရွင္းျပထားပါတယ္။ထို႕ေႀကာင့္ အဲ့ဒီအခ်ိန္က dimention ဆယ္ခုဆိုတာ လက္မခံႏုိင္ဖြယ္ေတြေပါ့။

၁၉၇၃ ခုႏွစ္တြင္ John Schwarz ဆိုသူက  သီအိုရီရဲ႕ ညီမွ်ျခင္းမ်ားကို ခိ်န္ညွိရင္းမထင္မွတ္ထားေသာ String theory ကေဖာ္ညြန္းသည့္ Massless Particle Graviton ကို ေတြ႕ရွိခဲ့သည္။graviton ဆိုသည္မွာ ေရွ႕မွာေျပာခဲ့သလို ျဒပ္ဆြဲအားကို သယ္ေဆာင္ေသာအမွုန္ေလးေတြပါ။က်န္တဲ့ Force သံုးမ်ိဳးနည္းတူ gravity ကိုလဲ graviton က သယ္ေဆာင္တယ္ေပါ့။String ေတြဟာ အလြန္ေသးငယ္တဲ့ quatuam level ေတြမွာ gravity ကိုရွင္းျပႏုိင္ရင္ က်န္ရွိေသာအားသံုးမ်ိဳးႏွင့္ေပါင္းစည္းရန္ လြယ္ကူေသာအေျခအေနသို႕ေရာက္ရွိသြားျပီ ျဖစ္သည္။သို႔ေသာ္လည္း သီအိုရီသည္ မျပည္႔ဆံုးေသးေခ်။ေျဖရွင္းဖို႕ရန္ အခက္အခဲ မ်ားစြာ က်န္ရွိေနေသးသည္။ေနာက္ေတာ့၁၉၈၄ခုႏွစ္ တြင္ Schwarz သည္ Michael Green ဆိုေသာ ပညာရွင္ႏွင့္တြဲဖက္ျပီး String Theory ကို ျပည့္စံုစြာ တြက္ခ်က္ႏုိင္ခဲ့သည္။String Theory မွာမွားယြင္းတဲ့ တြက္ခ်က္ျခင္း မရွိေတာ့ပါဘူး။အကုန္လံုးနီးပါး ျပည့္စံုသြားခဲ့ပါျပီ။graviton  ကိုလဲသခ်ာၤနည္းအရ သက္ေသျပႏုိင္ျပီေပါ့။

String Theory ၏ေဖာ္ျပခ်က္မ်ား

String Theory ၏ ေဖာ္ျပခ်က္အရအေျခခံအက်ဆံုး အမွုန္႔ေလးမ်ားကို ေသးငယ္ေသာစြမ္းအင္ျမင့္ ႀကိဳးမွ်င္ေလးမ်ား (Planck Length- 10 ^-33 cm ) ျဖင့္ ဖြဲ႕စည္းထားသည္ဟုဆိုသည္။ ၿကိဳးမွ်င္ေလးမ်ားသည္ မတူညီေသာ frequency မ်ားျဖင့္ ေရြ႕လ်ားေသာအခါ မတူညီေသာ particle မ်ား၏ဂုဏ္သတၱိကိုျဖစ္ေပၚေစသည္။ဆိုလိုသည္ မွာ အေျခခံအမွုန္ေလးမ်ားသည္ စြမ္းအင္ျမင့္ႀကိဳးမွ်င္ေလးမ်ား၏ မတူညီေသာ တုန္ခါမူေႀကာင့္ျဖစ္လာသည္ဟုဆိုသည္။

gravity ကိုသယ္ေဆာင္ေသာ graviton သည္ လည္း ထိုသီအိုသီက ေဖာ္ညြန္းေသာ massless particle ပင္ျဖစ္သည္။ထို႕ျပင္ graviton  ၏  wave amplitude  ကို zero အျဖစ္ယူဆထားသည္။အကယ္၍ atom တစ္လံုးကို Mickey Way Galaxy တခုစာ ခ်ဲလိုက္ပါက ထိုႀကိဳးမ်ွင္မ်ားသည္ ကမာၻေပၚရွိ ဝါးပင္တစ္ပင္စာေလာက္ပင္ ရွိေပသည္။ယခုဆိုလွ်င္ဤသီအိုရီၿကီးသည္ ခန္းနားစြာထြက္ေပၚထြက္လာေပသည္။ဤသည္သာ မကေသးေခ် ေနာက္ထပ္ ပညာရွင္မ်ား၏ ဝိုင္းဝန္းတြက္ခ်က္မူေႀကာင့္ ပံုစံ ၅ မ်ိဳးပင္ ကြဲျပားသြားခဲ့သည္။ယင္းတို႕သည္ -  type I, type IIA, type IIB, Heterotic E8 X E8( or HE), and Heterotic SO(32) (orHO) ဟူ၍ျဖစ္သည္။

ထို႕သီအိုရီမ်ားထဲတြင္ တခ်ိဳ႕သည္ သေရကြင္းပံု အပိတ္ အဖြင့္ loop မ်ားျဖစ္ေသာ္လည္း တခ်ိဳ႕သည္ အပိတ္ loop မ်ားသာ ျဖစ္သည္ဟု ဆိုသည္။ထိုျပင္ တခ်ိဳ႕ သီအိုရီမ်ားတြင္ dimension 10 ခု ရွိသလို တခ်ိဳ႕တြင္  5ခုသာ ရွိသည္။အတိုင္းထက္အဆံုး dimension 26 ခု ပင္ပါရွိေသာ သီအိုရီ  ပါရွိေသးသည္။

ဤသို႕ ခြဲထြက္ေနေသာ သီအိုရီ ၅ ခုႏွင့္ gravity တို႕ကို မည္သူကမ်ား ေပါင္းစည္းႏုိင္မည္နည္း။ထို႕ျပင္ ထိုရဳွပ္ေထြးလြန္းလွေသာ

သီအိုရီေတြကို ဘယ္လိုမ်ားေပါင္းစည္းမလဲ ဘာေတြမ်ားျဖစ္ကုန္မလဲဆိုတာကေတာ့……………………………….