Kaiken teoria (jos sellainen on) selittäisi kaiken maailmankaikkeudessa kvanttihiukkasista spiraaligalakseihin.
(Kuva: © Shutterstock)
Kaiken teoria (TOE) on hypoteettinen kehys, joka selittää kaikki universumin tunnetut fyysiset ilmiöt. Tutkijat ovat etsineet sellaista mallia kvanttimekaniikan ja Albert Einsteinin kehittämisen jälkeen suhteellisuusteoria 1900-luvun alkupuolella.
Jokainen näistä modernin fysiikan pilareista kuvaa häntä hämmästyttävän tarkasti omia tutkimusalueitaan - kosmon pienimpiä ja massiivisimpia asioita -, mutta molemmat kvanttimekaniikka ja suhteellisuustehtävät epäonnistuvat, kun niitä sovelletaan toistensa aiheeseen. Toistaiseksi kaiken kattava teoria on kiertänyt tutkijoita, ja jotkut uskovat, että perimmäinen tavoite on epärealistinen.
Einsteinin rohkea ponnistus
einstein alkoi etsiä yhtenäistä teoriaa 1920-luvulla, mukaan American Physical Society (APS). Hän ei ollut koskaan täysin hyväksynyt kvanttimekaniikan outoja paradokseja, ja hän uskoi, että sähkömagneettisuutta kuvaava matematiikka ja painovoima, ainoat tuolloin tunnetut voimat, voitiin yhdistää yhdeksi kehykseksi.
"Haluan tietää kuinka Jumala loi tämän maailman" Einstein kertoi nuorelle fysiikan opiskelijalle nimeltään Esther Salaman vuonna 1925. "Minua ei kiinnosta tämä tai tuo ilmiö, tämän tai sen elementin spektrissä. Haluan tietää hänen ajatuksensa; loput ovat vain yksityiskohtia."
Mutta Einsteinin pyrkimys osoittautui quotiottiseksi hänen elämänsä aikana. "Suurin osa älyllisistä jälkeläisistäni päätyy hyvin nuorena pettyneiden toivojen hautausmaalla", hän kirjoitti kirjeessä vuonna 1938. Hän ei kuitenkaan luopunut, ja kuollessaan sängyllään hän pyysi viimeisimpiä muistiinpanoja teoriasta. kaikesta hänelle tuodusta, APS: n mukaan.
Mahdolliset ehdokkaat
1900-luvun puolivälissä fyysikot kehittivät standardimallin, jota on kutsuttu "teoria melkein kaikesta"Se kuvaa kaikki tunnetut subatomiset hiukkaset ja kolme neljästä perusvoimasta: sähkömagneettisuus ja vahvat ja heikot ydinvoimat, mutta ei painovoima.
Malli, joka sisälsi myös painovoiman, tunnetaan nimellä kvanttipaino teoria. Jotkut tutkijat uskovat, että jousiteoria on tällainen kehys ja sopii kaiken teorian laskuun. Säieteoria väittää, että hiukkaset ovat oikeasti yhden ulottuvuuden, merkkijonoisia kokonaisuuksia, jotka värähtelevät 11-ulotteisessa todellisuudessa. Tärinä määrää eri hiukkasten ominaisuudet, kuten niiden massan ja varauksen.
Tai ehkä sitä ei ole olemassa
Mutta muut tutkijat pitävät joustoteorian ajatusta henkisenä umpikujana. Columbian yliopiston teoreettinen fyysikko Peter Woit on toistuvasti huijannut kollegoitaan jahtaamatta sitä, mitä hän pitää kuvitteellisena unena.
"Jousateorian yhdistämistutkimuksen perusongelma ei ole se, että eteneminen olisi ollut hidasta viimeisen 30 vuoden aikana"Woit kirjoitti blogissaan", mutta se on ollut negatiivinen, kaiken oppineen osoittavan selkeämmin, miksi idea ei toimi."
Fyysikko Stephen Hawking bestseller-kirjassaan "Lyhyt aikahistoria" (Bantam Books, 1988) keskusteli halustaan auttaa luomaan teoria kaikesta (mikä oli myös otsikko hänen vuoden 2014 biokuva). Mutta kuuluisa tutkija muutti mieltään myöhemmin elämässä; hän ajatteli, että tällainen teoria olisi ulottumattomissa ikuisesti, koska ihmisen todellisuuskuvaukset ovat aina puutteellisia, vuoden 2002 luennon mukaan saatavana myöhäisfyysikolle omistetulla verkkosivustolla.
Tämä tosiasia ei surullinen häntä, vaan antoi hänelle toivoa. "Olen nyt iloinen siitä, että ymmärryksen etsiminen ei koskaan lopu ja että meillä on aina uuden haasteen haaste", Hawking sanoi. "Ilman sitä, me pysähtyisimme."
Lisäresurssit:
- Katso tämä selitys GUT- ja TOE-kohdista (suuri yhtenäinen teoria ja kaiken teoria), Fermilabilta.
- Näin teoreettinen fyysikko Michio Kaku selittää kaiken teorian Big Thinkille.
- Katso "Miksi kieliteoria on väärä, "PBS Space Time: lta.
