Теорія всього (якщо є) пояснила б все у Всесвіті, від квантових частинок до спіральних галактик.
(Зображення: © Shutterstock)
Теорія всього (TOE) - це гіпотетична основа, що пояснює всі відомі фізичні явища у Всесвіті. Дослідники шукали таку модель ще з часів розвитку квантової механіки та Альберта Ейнштейна теорія відносності на початку 20 ст.
Кожен із цих стовпів сучасної фізики з надзвичайною точністю описує свою відповідну область дослідження - найменші та наймасовіші речі космосу, але обидва квантова механіка і відносність не спрацьовує при застосуванні один до одного предмета. Поки загальна теорія всього ухилялася від вчених, а деякі вважають, що кінцева мета нереальна.
Доблесні зусилля Ейнштейна
Ейнштейн почав шукати об'єднавчу теорію у 1920-х роках, за даними Американського фізичного товариства (APS). Він ніколи повністю не приймав дивні парадокси квантової механіки, і вважав, що математика, що описує електромагнетизм і сила тяжінняЄдині дві сили, відомі на той час, можна було об'єднати в єдину рамку.
"Я хочу знати, як Бог створив цей світ" Ейнштейн сказав молодому студенту фізики названа Естер Саламан в 1925 році. "Мене не цікавить те чи інше явище, в спектрі того чи іншого елемента. Я хочу знати його думки; решта - лише деталі".
Але пошуки Ейнштейна виявились кіхотичними ще за життя. "Більшість моїх інтелектуальних нащадків закінчуються дуже молодими на кладовищі розчарованих надій", - написав він у своєму листі в 1938 році. Однак він не здавався, і, перебуваючи на смертному одрі, він попросив отримати свої останні записки з теорії всього, що йому було принесено, згідно з повідомленнями APS.
Потенційні кандидати
У середині 20 століття фізики розробили Стандартну модель, яка отримала назву "теорія майже всього"Він описує взаємодії всі відомі субатомні частинки і три з чотирьох основних сил: електромагнетизм та сильні та слабкі ядерні сили, але не сила тяжіння.
Модель, яка також включала гравітацію, буде відома як квантова гравітація теорія. Деякі дослідники вважають, що теорія струн є такою основою і відповідає законопроекту для теорії всього. Теорія струн вважає, що частинки насправді є одновимірними, струноподібними сутностями, що вібрують в 11-мірній реальності. Коливання визначають властивості різних частинок, такі як їх маса та заряд.
Або, можливо, його не існує
Але інші вчені вважають ідею теорії струн інтелектуальною тупиком. Пітер Уайт, фізик-теоретик з Колумбійського університету, неодноразово лаяв своїх колег за те, що вони переслідували те, що він вважає уявною мрією.
"Основна проблема уніфікаційних досліджень теорії струн полягає не в тому, що прогрес був повільним протягом останніх 30 років",Уайт написав у своєму блозі, "але це було негативно, і все вивчене чіткіше показує, чому ідея не працює".
У своїй книзі-бестселері "Коротка історія часу" (Bantam Books, 1988) фізик Стівен Хокінг обговорив своє бажання допомогти створити теорію всього (що також було назвою його біографія 2014 року). Але відомий учений змінив свою думку пізніше в житті; він думав, що така теорія буде назавжди недосяжною, оскільки описи реальності людини завжди неповні, згідно з лекцією 2002 року розміщений на веб-сайті, присвяченому покійному фізику.
Цей факт не засмутив його, а скоріше дав йому надію. "Я радий, що наш пошук взаєморозуміння ніколи не закінчиться і що перед нами завжди буде виклик нового відкриття", - сказав Хокінг. "Без цього ми б застоїли".
Додаткові ресурси:
- Дивитися це пояснення GUTs та TOE (велика уніфікована теорія і теорія всього), від Фермілаба.
- Ось як фізик-теоретик Мічіо Каку пояснює теорію всього для Big Think.
- Дивитися "Чому теорія струн не вірна, "від космічного часу PBS.
