ประเภทของหลุมดำ
หลุมดำมีสี่ประเภทตามมวลของมัน: ดาวฤกษ์, สื่อกลาง,
หลุมดำมวลดาวฤกษ์มีขนาดเล็กแต่อันตรายถึงชีวิต
ทางช้างเผือกมีสีดำประมาณหนึ่งร้อยล้านหลุมที่ก่อตัวขึ้นจากการล่มสลายของดาวฤกษ์มวลมาก หลุมดำที่เป็นดาวฤกษ์แต่ละหลุมมีน้ำหนักประมาณ 10 เท่าของดวงอาทิตย์ หลุมดำเหล่านี้มีเพียงไม่กี่แห่งที่อยู่ใกล้กับดาวฤกษ์ธรรมดาที่ค่อยๆทะลักเข้าสู่หลุมดำ เมื่อก๊าซนี้ตกลงสู่หลุมดำจะได้รับความร้อนจากแรงโน้มถ่วงและแรงเสียดทาน ใกล้หลุมดำก๊าซมีอุณหภูมิสูงถึง 10 ล้านองศาเซลเซียส แหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์จากหลุมดำเหล่านี้สังเกตได้ง่ายตลอดทางช้างเผือกเช่นเดียวกับในกาแลคซีใกล้เคียงโดยใช้หอสังเกตการณ์รังสีเอกซ์ที่โคจรอยู่
เป็นที่น่าสังเกตว่าหลุมดำสมบูรณ์อธิบายด้วยตัวเลขสองตัวที่กำหนดมวลและความเร็วในการหมุน เราไม่รู้อะไรที่ง่ายไปกว่าอนุภาคมูลฐานเช่นอิเล็กตรอน นักวิทยาศาสตร์ของ CFA ได้วัดค่าพารามิเตอร์พื้นฐานทั้งสองนี้ ได้แก่ มวลและการหมุนสำหรับหลุมดำที่เป็นดาวฤกษ์มากกว่าหนึ่งโหลโดยศึกษาทุกแง่มุมของหลุมดำเหล่านี้และระบบของพวกมัน
แม้จะมีแพร่หลายในจักรวาลหลุมดำยังคงเป็นวัตถุลึกลับอย่างยิ่ง เราต้องการทฤษฎีของแรงโน้มถ่วงควอนตัมที่จะรวมทฤษฎีสัมพัทธภาพปี 1916 ของไอน์สไตน์เข้ากับทฤษฎีกลศาสตร์ควอนตัมของปี 1926 ทฤษฎีดังกล่าวไม่มีอยู่จริงแม้ว่านักฟิสิกส์จะพยายามศึกษาทฤษฎีสตริงและอื่น ๆ มานานหลายทศวรรษ การสร้างทฤษฎีแรงโน้มถ่วงควอนตัมจะกลายเป็นมงกุฎของฟิสิกส์เทียบเท่ากับความสำเร็จของนิวตันไอน์สไตน์และยักษ์ใหญ่อื่น ๆ
หลุมดำมวลปานกลาง (IMBH) - ติดอยู่ตรงกลาง
ระหว่างประเภทของหลุมดำขนาดดาวฤกษ์และมวลมหาศาลจะต้องมีสื่อกลางอีกหนึ่งรายการ ไม่ว่าในกรณีใดตามกฎแห่งตรรกะ ไม่ควรจะมีหลุมดำขนาดกลางที่สร้างความแตกต่างระหว่างหลุมดำมวลดาวฤกษ์และหลุมดำมวลมหาศาลใช่หรือไม่ มวลเฉลี่ยจักรวาลเหล่านี้ซึ่งมีอยู่ในช่วงประมาณ 100 ถึง 1 ล้านมวลดวงอาทิตย์ แม้ว่าช่วงที่แน่นอนจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับคนที่คุณถาม เรียกว่าหลุมดำมวลปานกลางหรือ IMBHs แม้ว่านักดาราศาสตร์จะพบผู้สมัครที่น่าสนใจสำหรับ IMBH หลายคนกระจัดกระจายไปทั่วจักรวาล แต่คำถามที่ว่าสิ่งเหล่านี้มีอยู่จริงหรือไม่นั้นยังไม่ได้รับการแก้ไข อย่างไรก็ตามหลักฐานเริ่มสะสม
แม้ว่าจะมีหลักฐานยืนยันการมีอยู่จริงIMBH ยังคงเป็นที่เข้าใจยากโดยมีการศึกษาจำนวนมากในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมาซึ่งพบหลักฐานที่น่าสนใจที่บ่งบอกถึงการมีอยู่ของหลุมดำขนาดไม่ใหญ่มากไม่ใช่หลุมดำขนาดเล็กมาก
ภาพประกอบของหลุมดำอายุน้อยเช่นควาซาร์ไร้ฝุ่นสองตัวที่เพิ่งค้นพบโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ (เอื้อเฟื้อภาพโดย NASA / JPL-Caltech)
ตัวอย่างเช่นในปี 2546 นักวิจัยใช้หอสังเกตการณ์อวกาศ XMM-Newton ของ ESA เพื่อระบุแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ที่แข็งแกร่งและแตกต่างกันสองแหล่งในกาแลคซีดาวกระจายที่อยู่ใกล้ ๆ NGC 1313 เนื่องจากหลุมดำมีแนวโน้มที่จะกลืนกินวัสดุที่เข้ามาใกล้เกินไปอย่างรุนแรงและพ่นออกมาสูง - การแผ่รังสีพลังงานเป็นหนึ่งในแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ที่มีชื่อเสียงมากที่สุด ด้วยการระบุแหล่งที่มาของรังสีเอกซ์ใน NGC 1313 และศึกษาว่าพวกมันลุกเป็นไฟเป็นระยะอย่างไรในปี 2558 นักวิจัยสามารถ จำกัด มวลของหนึ่งในหลุมดำของกาแลคซีที่เรียกว่า NGC 1313 X-1 พวกเขาประเมินว่านี่คือประมาณ 5,000 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ให้หรือรับซึ่งทำให้มันอยู่ในช่วงมวลของหลุมดำมวลกลางได้อย่างมั่นใจ
ในทำนองเดียวกันในปี 2009 นักวิจัยได้ค้นพบหลักฐานที่ชัดเจนยิ่งขึ้นเกี่ยวกับการมีอยู่ของหลุมดำขนาดกลาง ทีมงานอยู่ห่างจากขอบกาแลคซี ESO 243-49 ประมาณ 290 ล้านปีแสง สังเกตการณ์แหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ที่มีความสว่างอย่างเหลือเชื่อที่เรียกว่า HLX-1 (แหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์แบบเรืองแสงสูง 1) ซึ่งไม่มีแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ที่สว่างมาก นี่แสดงให้เห็นว่าวัตถุที่สังเกตไม่ได้เป็นเพียงดาวฤกษ์หรือกาแล็กซีเท่านั้น นอกจากนี้ นักวิจัยยังพบว่าลายเซ็นรังสีเอกซ์ของ HLX-1 เปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา โดยบอกเป็นนัยว่าหลุมดำจะสว่างขึ้นทุกครั้งที่ดาวฤกษ์ใกล้เคียงเข้าใกล้มันมากขึ้น ป้อนก๊าซและทำให้เกิดรังสีเอกซ์ระเบิดช่วงสั้น ๆ จากนั้นค่อยๆ จางหายไป ห่างออกไป. จากความสว่างของแสงแฟลร์ที่สังเกตได้ นักวิจัยคำนวณมวลขั้นต่ำของหลุมดำให้มีมวลประมาณ 500 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ แม้ว่าการประมาณการบางอย่างจะทำให้น้ำหนักของมันเข้าใกล้ 20,000 มวลดวงอาทิตย์มากขึ้นก็ตาม
ปัจจุบันเครื่องตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงLIGO และ Virgo ได้ร่วมมือกันเพื่อค้นพบหลุมดำมวลดาวฤกษ์ 20 หลุมที่รวมตัวกันเพื่อสร้างหลุมดำที่มีมวล 20 ถึง 80 ดวง แม้ว่า LIGO-Virgo จะไม่ตรวจพบ BHs ใด ๆ (มากกว่า 100 มวลแสงอาทิตย์) แต่นักวิจัยก็มองโลกในแง่ดีเกี่ยวกับการตรวจจับของพวกเขาในอนาคต
หลุมดำพลังค์ (Micro black hole)
หลุมดำพลังค์เป็นหลุมดำสมมุติที่มีมวลน้อยที่สุดซึ่งเท่ากับมวลพลังค์
ความหนาแน่นของสสารของหลุมดำดังกล่าวคือประมาณ 1,094 กก./ลบ.ม. และน่าจะเป็นความหนาแน่นมวลสูงสุดที่ทำได้ ฟิสิกส์ในระดับดังกล่าวจะต้องอธิบายโดยทฤษฎีแรงโน้มถ่วงควอนตัมที่ยังไม่ได้รับการพัฒนา วัตถุดังกล่าวเหมือนกับอนุภาคมูลฐานสมมุติที่มีมวลสูงสุดที่เป็นไปได้ (สมมุติ) คือแม็กซิมอน
หลุมดำพลังค์มีลักษณะพิเศษมากภาพตัดขวางเล็ก ๆ ของปฏิสัมพันธ์ ความเล็กของหน้าตัดสำหรับปฏิสัมพันธ์ของ maximons ที่เป็นกลางกับสสารนำไปสู่ความจริงที่ว่าส่วนสำคัญ (หรือแม้แต่ส่วนหลัก) ของสสารในจักรวาลในปัจจุบันอาจประกอบด้วย maximons โดยไม่นำไปสู่ความขัดแย้งกับการสังเกต โดยเฉพาะอย่างยิ่งแม็กซิมอนสามารถเล่นบทบาทของสสารที่มองไม่เห็น (สสารมืด) ซึ่งการมีอยู่ของสิ่งนี้ได้รับการยอมรับในจักรวาลวิทยา
หลุมดำมวลมหาศาล - กำเนิดของยักษ์
หลุมดำขนาดเล็กอาศัยอยู่ในจักรวาล แต่เป็นหลุมดำลูกพี่ลูกน้องหลุมดำมวลมหาศาลครอบงำ หลุมดำขนาดใหญ่เหล่านี้มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์หลายล้านหรือหลายพันล้านเท่า แต่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากัน เชื่อกันว่าหลุมดำดังกล่าวพบได้ในใจกลางของแทบทุกกาแลคซีรวมถึงทางช้างเผือกด้วย
นักวิทยาศาสตร์ไม่แน่ใจว่ามีขนาดใหญ่เพียงใดหลุมดำ. เมื่อยักษ์เหล่านี้ก่อตัวขึ้นแล้วพวกมันจะรวบรวมฝุ่นและก๊าซจำนวนมากรอบ ๆ ตัวพวกมันซึ่งเป็นวัสดุที่มีอยู่มากมายในใจกลางกาแลคซีทำให้พวกมันสามารถขยายขนาดให้ใหญ่ขึ้นได้
หลุมดำมวลมหาศาลอาจเกิดขึ้นได้การรวมตัวกันของหลุมดำเล็กๆ นับร้อยหรือนับพัน เมฆก๊าซขนาดใหญ่อาจทำให้เกิดการล่มสลายและเพิ่มมวลอย่างรวดเร็ว หรือเป็นการล่มสลายของกระจุกดาวกลุ่มดาวฤกษ์ที่ตกลงมารวมกัน หลุมดำมวลมหาศาลสามารถเกิดขึ้นได้จากการสะสมสสารมืดจำนวนมาก นี่คือสสารที่เราสามารถสังเกตได้จากอิทธิพลของแรงโน้มถ่วงที่มีต่อวัตถุอื่น แต่เราไม่รู้ว่าสสารมืดทำมาจากอะไรเพราะมันไม่เปล่งแสงและไม่สามารถสังเกตได้โดยตรง
หลุมดำประเภทใหม่ “มวลยิ่งยวด” หรือหลุมดำขนาดใหญ่
ดังที่เราทราบกันดีอยู่แล้วว่าจักรวาลของเราประกอบด้วยหลุมดำขนาดใหญ่ หลุมดำมวลยวดยิ่งที่ใจกลางดาราจักรของเรามีมวลถึง 4 ล้านดวงอาทิตย์ แต่มีขนาดค่อนข้างเล็กเช่นหลุมดำกาแลกติก หลุมดำในกาแลกติกจำนวนมากมีมวลหนึ่งพันล้านดวงอาทิตย์และมวลของหลุมดำที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่ทราบนั้นคาดว่าจะมีดวงอาทิตย์ประมาณ 70 พันล้านดวง แต่หลุมดำจะใหญ่แค่ไหน?
เพื่อให้หลุมดำมีขนาดใหญ่มากเธอต้องดูดซับสารจำนวนมากในช่วงเริ่มต้นของชีวิต ถ้ามันค่อยๆกลืนกินสสารไปอย่างช้าๆกาแลคซีโดยรอบก็จะเข้าที่และจักรวาลจะขยายตัวทำให้หลุมดำไม่สามารถจับสสารได้มากขึ้น แต่เมื่อหลุมดำกลืนสสารจำนวนมากอย่างรวดเร็วสสารจะร้อนมากและมีแนวโน้มที่จะขับไล่สสารอื่น ๆ ทำให้หลุมดำเติบโตได้ยาก
จากการสังเกตของคนผิวดำที่ใหญ่ที่สุดหลุมและการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ของการก่อตัวของหลุมดำเชื่อกันว่าขีด จำกัด บนของมวลของหลุมดำกาแลคซีอยู่ที่ประมาณ 100,000 ล้านมวลดวงอาทิตย์ แต่การวิจัยใหม่ชี้ให้เห็นว่าขีด จำกัด มวลอาจสูงกว่านี้มาก
ในการทำงานของนักวิทยาศาสตร์มีข้อสังเกตว่าแม้ว่าหลุมดำกาแลกติกอาจมีมวลสุริยะ จำกัด หลายแสนล้านหลุมดำขนาดใหญ่อาจก่อตัวขึ้นอย่างอิสระในช่วงแรกของจักรวาล หลุมดำดึกดำบรรพ์เหล่านี้มีมวลมากกว่าหลุมดำกาแลกติกที่ใหญ่ที่สุดถึงล้านเท่า ทีมวิจัยเรียกพวกมันว่าหลุมดำขนาดใหญ่อย่างไม่น่าเชื่อหรือ SLABs (หลุมดำขนาดใหญ่ที่น่าทึ่ง)
ความคิดของหลุมดำดึกดำบรรพ์มีมาช้านานแล้วพวกเขาได้รับการเสนอให้เป็นวิธีแก้ปัญหาทุกอย่างตั้งแต่สสารมืดไปจนถึงสาเหตุที่เรายังไม่ค้นพบดาวเคราะห์ดวงที่เก้าในระบบสุริยะของเรา แต่แบบจำลองทางทฤษฎีชี้ให้เห็นว่าหลุมดำดึกดำบรรพ์จะมีขนาดเล็กกว่าหลุมดำมวลดาวฤกษ์ที่เกิดจากความผันผวนของความหนาแน่นเพียงเล็กน้อยในเอกภพยุคแรก แต่การศึกษาใหม่นี้ชี้ให้เห็นว่าสสารมืดและปัจจัยอื่น ๆ อาจทำให้เกิดการเติบโตอย่างมากในบางส่วน
ถ้าจักรวาลในยุคแรกอุดมไปด้วยความมืดสสารโดยเฉพาะอย่างยิ่งรูปแบบของสสารมืดที่เรียกว่าอนุภาคขนาดใหญ่ที่มีปฏิกิริยาอย่างอ่อน ๆ (WIMP) จากนั้นหลุมดำดึกดำบรรพ์อาจกินสสารมืดเพื่อขยายตัวอย่างรวดเร็ว เนื่องจากสสารมืดไม่ได้ทำปฏิกิริยากับแสงอย่างรุนแรงสสารมืดที่ติดอยู่จะไม่ปล่อยแสงหรือความร้อนออกมามากเพื่อชะลออัตราการเติบโต เป็นผลให้หลุมดำเหล่านี้อาจมีขนาดใหญ่ก่อนที่จักรวาลจะเย็นลงและกาแลคซีก่อตัวขึ้น ขีด จำกัด มวลสูงสุดสำหรับ SLAB จะขึ้นอยู่กับว่าสสารมืดของ WIMP โต้ตอบกับตัวมันเองอย่างไรดังนั้นหากเราตรวจพบ SLAB ใด ๆ ก็จะช่วยให้เราเข้าใจสสารมืดได้
มนุษยชาติใช้หลุมดำได้อย่างไร?
ทฤษฎีสัมพัทธภาพทำนายไว้เช่นนั้นหลุมดำหมุนสามารถใช้เป็นแหล่งพลังงานได้ ในปีพ. ศ. 2512 Roger Penrose ได้อธิบายขั้นตอนการดำเนินการนี้ มีเออร์โกสเฟียร์อยู่รอบ ๆ หลุมดำที่หมุนอยู่ - บริเวณที่อยู่ข้างหน้าขอบฟ้าเหตุการณ์ ร่างกายทั้งหมดในเออร์โกสเฟียร์หมุนไปพร้อมกับหลุมดำ
กระบวนการเพนโรส (เรียกอีกอย่างว่ากลไก)Penrose) ในทางทฤษฎีถือว่าหลุมดำเป็นเครื่องมือในการดึงพลังงานออกมา การสกัดดังกล่าวสามารถเกิดขึ้นได้หากพลังงานการหมุนของหลุมดำไม่ได้อยู่ภายในขอบฟ้าเหตุการณ์ แต่อยู่นอกขอบเขตของกาลอวกาศเคอร์ ในเออร์โกสเฟียร์นี้ อนุภาคใดๆ จำเป็นต้องเคลื่อนที่ในโหมดหัวรถจักรไปพร้อมๆ กับการหมุนของกาล-อวกาศ กล่าวคือ วัตถุทั้งหมดที่อยู่ในนั้นจะถูกมันพาไป ในกรณีนี้ สสารที่เข้าสู่เออร์โกสเฟียร์จะถูกแบ่งออกเป็นสองส่วน ตัวอย่างเช่น สสารอาจประกอบด้วยสองส่วนที่แยกจากกันโดยการยิงระเบิดหรือขีปนาวุธที่แยกออกจากกัน โมเมนตัมของสสารสองชิ้นในขณะที่แยกจากกันสามารถจัดเรียงเพื่อให้ชิ้นหนึ่งหลุดออกจากหลุมดำ (มัน "หนีไปยังอนันต์") และอีกชิ้นตกลงไปเหนือขอบฟ้าเหตุการณ์เข้าไปในหลุมดำ ด้วยการจัดวางอย่างระมัดระวัง ส่วนที่หลบหนีของสสารอาจมีพลังงานมวลมากกว่าชิ้นส่วนเดิม ในขณะที่ส่วนที่ตกลงมาจะได้รับพลังงานมวลลบ แม้ว่าโมเมนตัมจะยังคงอยู่ แต่ผลก็คือสามารถดึงพลังงานจากกระบวนการนี้ได้มากกว่าที่ตั้งใจไว้ในตอนแรก ยิ่งไปกว่านั้น หลุมดำเองก็ให้ความแตกต่างเช่นกัน กระบวนการนี้ส่งผลให้โมเมนตัมเชิงมุมของหลุมดำลดลงเล็กน้อย ซึ่งสอดคล้องกับการถ่ายโอนพลังงานไปยังสสาร แรงกระตุ้นที่สูญเสียไปก็จะถูกแปลงเป็นพลังงานที่สกัดออกมา
กระบวนการเพนโรสบ่งบอกถึงความเป็นไปได้ได้รับพลังงานจากหลุมดำ แต่ไม่ใช่วิธีการปฏิบัติที่ดี สำหรับการนำไปใช้งานจำเป็นที่อนุภาคแรกเกิดสองตัวจะมีความเร็วเกินครึ่งหนึ่งของความเร็วแสง ความถี่ที่คาดว่าจะเกิดขึ้นนั้นหายากมากจนไม่สามารถรับพลังงานจำนวนมากได้
ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงมองหากลไกอื่น ๆตัวอย่างเช่น Stephen Hawking แสดงให้เห็นว่าหลุมดำสามารถปลดปล่อยพลังงานผ่านรังสีความร้อน อีกวิธีหนึ่งในการดึงพลังงานคือกระบวนการ Blanford-Znaek โดยอาศัยปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้า
Luca Comisso จาก Columbia University และ Felipe A. Asenjo จาก Adolfo Ibanez University อธิบายอีกทางเลือกหนึ่งของกระบวนการ Penrose ในบทความของพวกเขา
หลุมดำล้อมรอบด้วยอนุภาคพลาสมาร้อนซึ่งมีสนามแม่เหล็ก พื้นฐานของกลไกใหม่ในการรับพลังงานจากการหมุนของหลุมดำคือการเชื่อมต่อใหม่ของเส้นสนามแม่เหล็กภายในเออร์โกสเฟียร์ ในกรณีนี้หลุมดำควรอยู่ในสนามแม่เหล็กภายนอกมีสปินขนาดใหญ่ (a ~ 1) และพลาสม่ารอบ ๆ ที่มีพลังดึงดูด คุณสมบัติที่จำเป็นนั้นมีอยู่ในตัวอย่างเช่นหลุมดำที่เกิดจากการระเบิดของรังสีแกมมาที่ยาวและสั้นและหลุมดำมวลยวดยิ่งในนิวเคลียสของกาแลกติกที่ใช้งานอยู่
การเชื่อมต่อใหม่ด้วยแม่เหล็กช่วยเร่งส่วนหนึ่งของพลาสมาเข้าทิศทางการหมุนของรู อีกส่วนหนึ่งเร่งไปในทิศทางตรงกันข้ามและตกเลยขอบฟ้าเหตุการณ์ การปลดปล่อยพลังงานเช่นเดียวกับกลไกของเพนโรสเกิดขึ้นหากพลาสมาที่ดูดซึมมีพลังงานเชิงลบและสารเร่ง "หนี" จากเออร์โกสเฟียร์ ความแตกต่างคือการก่อตัวของอนุภาคที่มีพลังงานเชิงลบต้องการการกระจายพลังงานของสนามแม่เหล็ก ในกระบวนการที่อธิบายโดย Penrose มีเพียงความเฉื่อยของอนุภาคเท่านั้นที่มีบทบาท
ดังที่นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าประสิทธิภาพของกระบวนการที่อธิบายไว้คือ 150เปอร์เซ็นต์. ซึ่งหมายความว่ากระบวนการนี้ช่วยให้คุณได้รับพลังงานมากกว่าที่คุณต้องใช้ในการนำไปใช้งานถึงหนึ่งเท่าครึ่ง การบรรลุประสิทธิภาพมากกว่า 100 เปอร์เซ็นต์เป็นไปได้เนื่องจากอนุภาคพลาสมาที่ปล่อยออกมาจากเออร์โกสเฟียร์จะนำพาพลังงานของหลุมดำไป การค้นพบกลไกใหม่ในการดึงพลังงานจากหลุมดำจะช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถประมาณโมเมนตัมการหมุนของพวกเขาได้ดีขึ้นและเข้าใจว่าพวกมันแผ่พลังงานอย่างไร การค้นพบนี้ยังห่างไกลจากการนำไปใช้จริง: จำเป็นต้องหาวิธีบินไปยังหลุมดำและวางบางสิ่งในพื้นที่เออร์โกสเฟียร์โดยไม่ตกเกินขอบฟ้าเหตุการณ์
อ่านเพิ่มเติม
ดวงจันทร์ไททันของดาวเสาร์มีลักษณะคล้ายกับโลกอย่างมาก มนุษยชาติมีแผนอะไรสำหรับมัน?
วาฬสีเทาจำนวนมากเริ่มหิวโหยและตายในมหาสมุทรแปซิฟิก
หนึ่งในสามของผู้ที่หายจาก COVID-19 กลับไปที่โรงพยาบาล ทุก ๆ แปด - ตาย
ทฤษฎีสตริงตั้งอยู่บนสมมติฐานที่ว่าทั้งหมดอนุภาคมูลฐานและปฏิสัมพันธ์พื้นฐานเกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากการสั่นสะเทือนและปฏิสัมพันธ์ของสตริงควอนตัมอุลตราโคปิกบนสเกลของลำดับความยาวพลังค์ 10−35 ม.