เมื่อตอนที่ฉันยังเด็ก ฉันจำได้ว่าเคยหลงใหล ซึ่งบางตัวจะม้วนตัวเป็นเกราะหุ้มเกราะ ขนาดเท่าเมล็ดถั่วเมื่อถูกคุกคาม ฉันเติบโตในแคนาดา และสิ่งหนึ่งที่ฉันสังเกตได้เมื่อฉันย้ายไปอังกฤษก็คือ ของอังกฤษจะแหย่มากกว่าก่อนที่พวกมันจะเลิกรามากกว่าลูกพี่ลูกน้องชาวแคนาดาที่อ่อนไหวกว่า ปรากฎว่า กำลังช่วยนักวิทยาศาสตร์พัฒนาวิธีใหม่ในการตรวจสอบการมีอยู่ของอนุภาคนาโนที่เป็นโลหะในสิ่งแวดล้อม
และเพื่อนร่วมงาน
ดูดซับอนุภาคนาโนทองคำและวิธีที่ผลึกโลหะเคลื่อนผ่านร่างกายเล็ก ๆ ของพวกมัน ในการทำเช่นนี้ ทีมงานได้ใช้เทคนิคใหม่ที่เรียกว่ากล้องจุลทรรศน์ผสมสี่คลื่น ซึ่งทำงานโดยการยิงพัลส์แสงไปที่ตัววูดเลิซ ซึ่งเป็นแสงที่อนุภาคนาโนทองคำดูดซับไว้ อธิบาย “การระบุชะตากรรมของอนุภาคนาโนทองคำ
ในตับอ่อน อย่างแม่นยำทำให้เราเข้าใจได้ดีขึ้นว่าสิ่งมีชีวิตเหล่านี้แยกตัวและตอบสนองต่อโลหะที่กินเข้าไปจากสิ่งแวดล้อมได้อย่างไร” การตรวจจับสิ่งแวดล้อม นอกเหนือจากการเพิ่มพูนความเข้าใจของเราเกี่ยวกับวิธีที่สิ่งมีชีวิตได้รับสารที่อาจเป็นพิษแล้ว งานวิจัยนี้อาจนำไปสู่การพัฒนาการใช้อนุภาคนาโน
ทางการแพทย์แบบใหม่และเทคนิคในการตรวจจับอนุภาคนาโนในสิ่งแวดล้อม งานวิจัยได้อธิบายไว้น้ำเป็นสสารที่มหัศจรรย์อย่างแท้จริง และดูเหมือนว่าจะเป็นแหล่งค้นพบทางวิทยาศาสตร์อันน่าทึ่งที่ไม่มีวันสิ้นสุด ล่าสุดเกี่ยวข้องกับความสามารถของน้ำในการปิดรูในท่อที่รั่ว ในแมสซาชูเซตส์และเพื่อนร่วมงาน
ได้ศึกษาผลกระทบที่น่าสงสัยและไม่ค่อยเข้าใจ นั่นคือรูเล็กๆ ในท่อแนวตั้งสามารถปิดได้ด้วยน้ำที่ไหลออกมา สิ่งนี้เกิดขึ้นได้แม้ว่าจะมีความแตกต่างของแรงดันซึ่งมีแนวโน้มที่จะดันน้ำออกจากท่อ
หยดและหยด ทีมงานเจาะรูขนาด 0.8 มม. ในท่อที่มีน้ำและเฝ้าดูสิ่งที่เกิดขึ้นโดยใช้กล้องความเร็วสูง
เมื่อความสูงของเสาน้ำเหนือหลุมลดลง แรงดันที่หลุมก็ลดลงเช่นกัน เป็นผลให้น้ำที่ไหลออกมาเปลี่ยนจากการไหลต่อเนื่องเป็นหยด หลังจากหยดออกจากท่อไปประมาณ 15 หยด หยดถัดไปก็หยุดทำงาน อุดรูได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทีมงานสร้างแบบจำลองผลกระทบในแง่ของแรงตึงผิวของหยด
แต่นั่นไม่สามารถ
อธิบายการสังเกตของพวกเขาได้ดีมาก จากนั้น ทีมงานได้แรงบันดาลใจจากการเคลื่อนที่แบบโยกเยกของหยดน้ำที่ติดอยู่ พวกเขาอธิบายว่าหยดเป็นระบบมวลและสปริง แบบจำลองนี้อธิบายการสังเกตของทีมได้ดีกว่ามาก และให้ข้อมูลเชิงลึกเพิ่มเติมเกี่ยวกับคุณสมบัติที่น่าทึ่งอีกประการหนึ่งของน้ำ
ในที่สุด ทฤษฎีสตริงทางคณิตศาสตร์ได้หลีกทางให้ QCD เป็นทฤษฎีของแฮดรอน ซึ่งมีคำอธิบายในตัวของมันเองเกี่ยวกับพฤติกรรมที่คล้ายสตริงของอนุภาคเหล่านี้โดยไม่มีผลข้างเคียงที่เลวร้าย สำหรับนักทฤษฎีพลังงานสูงส่วนใหญ่ ทฤษฎีสตริงได้สูญเสียเหตุผลในการดำรงอยู่ไปแล้ว
แต่วิญญาณที่กล้าหาญสองสามคนเห็นโอกาสในน้ำท่วม สนามสปิน-ทูที่ไม่มีมวลอาจไม่ดีสำหรับฟิสิกส์แฮดรอนิกส์ แต่เป็นเพียงสิ่งที่จำเป็นสำหรับแรงโน้มถ่วงควอนตัม แม้ว่าจะเป็นใน 10D ก็ตาม เนื่องจากโฟตอนเป็นควอนตัมของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า กราวิตอนก็เป็นควอนตัมของสนามโน้มถ่วงเช่นเดียวกัน
แต่สนามโน้มถ่วงเป็นเมตริกสมมาตรแทนที่จะเป็นเวกเตอร์ และนั่นหมายความว่ากราวิตอนเป็นแบบสปินทู แทนที่จะเป็นสปินวันเหมือนโฟตอน ความแตกต่างในการหมุนนี้เป็นเหตุผลหลักว่าทำไมความพยายามในการหาปริมาณแรงโน้มถ่วงในช่วงต้นโดยใช้ QED ไม่ได้ผล
ทฤษฎี
ของทุกสิ่งสองสปินไร้มวลนำไปสู่การเปลี่ยนมุมมองอย่างรุนแรงในหมู่นักทฤษฎี จุดเน้นของฟิสิกส์พลังงานสูงกระแสหลักในขณะนั้นอยู่ที่ระดับพลังงานตั้งแต่ระดับแฮดรอนิกไม่กี่ GeV ไปจนถึงระดับปฏิสัมพันธ์ที่อ่อนแอเพียงไม่กี่ร้อย GeV แต่เพื่อสำรวจแนวคิดที่ว่าทฤษฎีสตริงควบคุมแรงโน้มถ่วง
ระดับพลังงานของการกระตุ้นด้วยสตริงจะต้องข้ามจากระดับฮาดรอนิกไปสู่ระดับพลังค์ กล่าวอีกนัยหนึ่ง เพียงพริบตาเดียว นักทฤษฎีสตริงจะก้าวกระโดดไป 19 ลำดับความสำคัญ และด้วยเหตุนี้จึงละทิ้งความคิดที่ว่าความก้าวหน้าทางฟิสิกส์ดำเนินไปทีละน้อยโดยสิ้นเชิง สิ่งที่มึนงง แต่ก็เป็นที่มา
ของการระคายเคืองในชุมชนฟิสิกส์ที่เหลืออีกเหตุผลหนึ่งที่น่ารำคาญคือความคิดของใครบางคนที่เริ่มอ้างถึงทฤษฎีสตริงว่าเป็น “ทฤษฎีของทุกสิ่ง” แม้แต่นักทฤษฎีสตริงก็พบว่าสิ่งนี้น่ารำคาญ แต่จริง ๆ แล้วมีเหตุผลทางเทคนิคที่ทฤษฎีสตริงสามารถเป็นทฤษฎีของทุกสิ่งหรือเป็นทฤษฎีที่ไม่มีอะไรเลยก็ได้
ปัญหาอย่างหนึ่งในการอธิบายแฮดรอนด้วยสตริงก็คือการพิสูจน์ว่าแฮดรอนไม่สามารถโต้ตอบกับสนามอื่น ๆ เช่นสนามแม่เหล็กไฟฟ้าได้ อย่างที่เห็นได้ชัดในการทดลอง นี่เป็นข้อบกพร่องร้ายแรงสำหรับทฤษฎีแฮดรอน แต่ไม่ใช่สำหรับทฤษฎีที่สสารทั้งหมด รวมทั้งโฟตอนเป็นสตริง กล่าวอีกนัยหนึ่ง
ไม่ว่าสสารทั้งหมดจะเป็นสตริง หรือทฤษฎีสตริงก็ผิด นี่เป็นหนึ่งในคุณสมบัติที่น่าตื่นเต้นที่สุดของทฤษฎี
แต่ปัญหาของมิติล่ะ? หูของแม่สุกรกลายเป็นกระเป๋าผ้าไหมอีกครั้ง แนวคิดพื้นฐานย้อนกลับไปที่ ในปี 1919 ซึ่งพยายามรวมทฤษฎีแรงโน้มถ่วง เข้ากับอิเล็กโทรไดนามิกส์โดยนำเสนอมิติที่ห้าคล้ายอวกาศ
ที่มีขนาดกะทัดรัด คาลูซาค้นพบความจริงที่สวยงามว่าส่วนประกอบพิเศษของเทนเซอร์ของสนามโน้มถ่วงใน 5 มิติมีพฤติกรรมเหมือนกับสนามแม่เหล็กไฟฟ้าบวกกับสนามสเกลาร์อีก 1 สนาม ต่อมาในปี 1938 ได้สรุปงาน เพื่อให้มิติเดียวที่กะทัดรัดถูกแทนที่ด้วยพื้นที่ 2 มิติ หากสเปซ 2 มิติเป็นพื้นผิว
ของทรงกลม สิ่งที่น่าทึ่งเกิดขึ้นเมื่อปฏิบัติตามขั้นตอนของคาลูซา แทนที่จะเป็นอิเล็กโทรไดนามิกส์ ไคลน์และเพาลีค้นพบทฤษฎีมาตรวัดแบบ ซึ่งต่อมาถูกค้นพบ นี่เป็นทฤษฎีระดับเดียวกับที่ประสบความสำเร็จอย่างมากในการอธิบายปฏิสัมพันธ์ที่รุนแรงและแม่เหล็กไฟฟ้าในแบบจำลองมาตรฐาน
