„M-Theory“ yra vieningos versijos pavadinimas stygų teorija, 1995 m. pasiūlė fizikas Edwardas Wittenas. Pasiūlymo metu buvo 5 stygų teorijos variantai, tačiau Witten iškėlė mintį, kad kiekvienas jų yra vienos pagrindinės teorijos išraiška.
Witten ir kiti nustatė keletą teorijų dvilypumo formų, kurios kartu su tam tikromis prielaidos apie Visatos prigimtį galėtų leisti joms visoms būti vienai teorijai: M teorija. Vienas iš pagrindinių „M-Theory“ komponentų yra tas, kad jam reikėjo pridėti dar vieną dimensiją jau daugybė papildomų stygų teorijos dimensijų, kad galėtų būti teorijų ryšiai pavyko.
Antrosios stygų teorijos revoliucija
Dešimtajame dešimtmetyje ir dešimtojo dešimtmečio pradžioje styginių teorija turėjo tam tikrų problemų dėl daugybės turtų. Taikydami supersimetriją stygų teorijoje, į kombinuotą virškinimo teoriją, fizikai (įskaitant patį Witteną) turėjo išnagrinėjo galimas šių teorijų struktūras ir gautas darbas parodė 5 skirtingas viršutinio vibracijos versijas teorija. Tyrimai taip pat parodė, kad tarp skirtingų styginių teorijos versijų buvo galima naudoti tam tikras matematinių transformacijų formas, vadinamas S-dualumu ir T-dualumu. Fizikai buvo nuostolingi
1995 m. Pavasarį Pietų Kalifornijos universitete vykusioje fizikos konferencijoje apie stygų teoriją Edwardas Wittenas pasiūlė spėlionę, kad į šias dvilypybes reikia žiūrėti rimtai. Kas būtų, jei, jo teigimu, fizinė šių teorijų prasmė yra ta, kad skirtingi požiūriai į stygų teoriją buvo skirtingi būdai matematiškai išreikšti tą pačią teoriją. Nors jis ir neturėjo informacijos apie šią pagrindinę teoriją, jis pasiūlė jos pavadinimą, „M-Theory“.
Pati stygų teorijos idėja yra ta, kad mūsų stebimos visatos keturios dimensijos (3 kosmoso dimensijos ir viena laiko dimensija) gali būti tai paaiškinama manant, kad Visata turi 10 dimensijų, bet tada „sutankina“ 6 iš šių matmenų į submikroskopinę skalę, kuri niekada nėra Pastebėjus. Iš tiesų, pats Vitenas buvo vienas iš žmonių, kurie šį metodą sukūrė dar devintojo dešimtmečio pradžioje! Dabar jis pasiūlė padaryti tą patį veiksmą, darant prielaidą, kad yra papildomų matmenų, kurie leistų atlikti transformacijas tarp skirtingų 10 dimensijų stygų teorijos variantų.
Iš to susitikimo kilęs tyrimų entuziazmas ir bandymas išaiškinti M teorijos savybes, atidarė erą, kurią kai kurie vadino „antrąja styginių teorijos revoliucija“ arba „antrąja virškinimo revoliucija“.
M teorijos savybės
Nors fizikai vis dar neatskleidė M teorijos paslapčių, jie nustatė keletą savybių, kurias ši teorija turėtų, jei Viteno spėjimas pasitvirtintų:
- 11 erdvėlaikio matmenų (šių papildomų matmenų nereikėtų painioti su idėja fizikoje daugialypė lygiagrečių visatų)
- yra stygos ir sėlenos (iš pradžių vadintos membranomis)
- sutankinimo metodai paaiškinti, kaip papildomi matmenys sumažėja iki keturių erdvės laiko matmenų, kuriuos stebime
- dualumai ir identifikacijos teorijoje, leidžiančios tai sumažinti iki žinomų styginių teorijų konkrečių atvejų ir galiausiai į fiziką, kurią stebime savo visatoje
Ką reiškia „M“?
Neaišku, ką reiškia „M“ teorijoje esantis M, nors tikėtina, kad iš pradžių jis reiškė „Membraną“, nes jie ką tik buvo atrasti kaip svarbiausias styginių teorijos elementas. Pats Vitenas buvo mįslingas šia tema, sakydamas, kad skonio atžvilgiu M reikšmę galima pasirinkti. Galimos galimybės yra membranos, pagrindinis, magija, paslaptis ir pan. Fizikų grupė, kuriai didžiąją dalį vadovavo Leonardas Susskindas, sukūrė Matricos teoriją, kuri, jų manymu, galiausiai galėtų pasirinkti M, jei kada nors bus parodyta, kad tai tiesa.
Ar M teorija yra tiesa?
„M-Theory“, kaip ir stygų teorijos variantai, susiduria su problema, kad šiuo metu nėra jokių realių spėjimų, kuriuos būtų galima išbandyti bandant patvirtinti ar paneigti teoriją. Daugelis teorinių fizikų toliau tyrinėja šią sritį, tačiau kai daugiau nei du dešimtmečius tyrimų neturite rimtų rezultatų, entuziazmas neabejotinai šiek tiek sumažėja. Tačiau nėra įrodymų, kad tvirti teiginiai, jog Witteno M teorijos spėjimai taip pat yra klaidingi. Tai gali būti atvejis, kai nesugebėjimas paneigti teorijos, pavyzdžiui, parodant, kad ji yra vidutiniškai prieštaringa ar tam tikru būdu nenuosekli, yra geriausia, ko tuo metu gali tikėtis fizikai.