How big is Sträng?

I strängteorin är en sträng en föreslagen grundläggande byggsten i naturen: en liten tråd som har längd men ingen bredd. Strängar är hypotetiska, och inget experiment har upptäckt någon, så de 9,3 × 10⁻³⁶ meter som visas ovan är inte en mätning. Talet är 9,3 dividerat med en etta följd av 36 nollor. Själva strängteorin säger inte exakt hur lång en sträng är.

Storlek

Strängteorin föreslår att materiens minsta delar inte är punkter utan små slingor av sträng. Hur stor en sträng är beror på en storhet som kallas stränglängden. Teorin lämnar värdet öppet. Det beror på andra okända faktorer, till exempel hur starkt strängarna växelverkar och hur stora de extra dimensioner som teorin kräver är.

Fysiker antar vanligtvis en stränglängd som inte ligger långt över Plancklängden, 1,6 × 10⁻³⁵ meter, den skala där gravitationens kvanteffekter förväntas få betydelse. I de versioner av teorin som fysiker förstår bäst är en sträng längre än Plancklängden. Det tal som visas ovan är lite mer än hälften av Plancklängden.

I strängteorin fungerar stränglängden också ungefär som ett minsta avstånd. En sträng kan inte undersöka något som är kortare än den själv, eftersom den är suddig på den skalan.

Storleksjämförelser

Cirka 100 miljarder miljarder (10²⁰) strängar, vardera en Plancklängd långa, lagda ände mot ände, skulle sträcka sig över en proton, som är ungefär 1,7 femtometer i diameter. En femtometer är 10⁻¹⁵ meter, och Plancklängden är nästa större objekt i utforskaren.
Om en sträng som är en Plancklängd lång förstorades till bredden av ett människohår, ungefär 0,1 millimeter, skulle en proton vara ungefär ett ljusår i diameter. Ett ljusår är den sträcka som ljuset färdas på ett år.
Experiment vid partikelacceleratorn HERA fann att kvarkar är mindre än 8,6 × 10⁻¹⁹ meter i diameter. Den gränsen motsvarar fortfarande cirka 50 miljoner miljarder (5 × 10¹⁶) Plancklängder.

Vad strängar skulle förklara

I strängteorin är varje sorts partikel en sträng som vibrerar på sitt eget sätt, var och en med sin egen frekvens. Teorin började som ett försök att beskriva hur partiklar som protoner växelverkar. Den växte till ett försök att beskriva alla partiklar och krafter i en enda teori.

Gravitationen är inte valfri i strängteorin: teorin kräver den. Många fysiker studerar strängteori som en möjlig teori om kvantgravitation, en teori som skulle förena gravitationen med kvantmekaniken. Teorin kräver också sex eller sju extra rumsdimensioner utöver de tre som har observerats.

Varför strängar inte har prövats

Strängteorin är spekulativ. Det finns inga experimentella bevis för att den beskriver den verkliga världen, och den ger ännu ingen enda, bestämd förutsägelse som experiment kan kontrollera. I den bild som utvecklades omkring 1980 är de extra dimensionerna hoprullade vid ungefär Planckskalan, för små för att prövas inom en nära framtid.

Vissa versioner placerar strängar inom räckhåll för Large Hadron Collider, världens största och kraftfullaste partikelaccelerator. Acceleratorn har sökt efter tunga partiklar som skulle vara vibrerande strängar. Vid tiden för Particle Data Groups översikt från 2025 hade den uteslutit sådana partiklar som är lättare än ungefär 8 400 gånger en protons massa.