Teorija vsega (če obstaja) bi pojasnila vse v vesolju, od kvantnih delcev do spiralnih galaksij.
(Slika: © Shutterstock)
Teorija vsega (TOE) je hipotetični okvir, ki razlaga vse znane fizične pojave v vesolju. Raziskovalci iščejo tak model že od razvoja kvantne mehanike in Alberta Einsteina teorija relativnosti v začetku 20. stoletja.
Vsak od teh stebrov moderne fizike z osupljivo natančnostjo opisuje svoje področje preiskovanja - zelo najmanjše in najbolj množične stvari v kozmosu, vendar oboje kvantna mehanika in relativnost ne uspeta, kadar se uporabljata za predmet drug drugega. Do zdaj se je znanstveniki izogibali splošni teoriji vsega, nekateri pa menijo, da je končni cilj nerealen.
Einsteinova hrabra prizadevanja
Einstein začel iskati združujočo teorijo v dvajsetih letih 20. stoletja, po podatkih Ameriškega fizičnega društva (APS). Nikoli ni v celoti sprejel čudnih paradoksa kvantne mehanike in verjel je, da matematika, ki opisuje elektromagnetizem in gravitacija, edini dve sila, ki sta bili takrat znani, bi bilo mogoče združiti v en sam okvir.
"Rad bi vedel, kako je Bog ustvaril ta svet," Einstein je povedal mlademu študentu fizike leta 1925 imenovala Esther Salaman. "Ne zanima me ta ali tisti pojav v spektru tega ali onega elementa. Želim vedeti Njegove misli; ostalo so le podrobnosti."
Toda Einsteinovo iskanje se je v času njegovega življenja izkazalo za kihtično. "Večina mojih intelektualnih potomcev konča zelo mlade na pokopališču razočaranih upanj," je zapisal v pismu leta 1938. Kljub temu pa ni odnehal in je na smrtni postelji zaprosil, da ima svoje najnovejše opombe o teoriji vsega, kar mu je prineslo, v skladu z APS.
Potencialni kandidati
Sredi 20. stoletja so fiziki razvili standardni model, ki so ga poimenovali "teorija skoraj vsega"Opisuje interakcije vsi znani subatomski delci in tri od štirih osnovnih sil: elektromagnetizem in močne in šibke jedrske sile, ne pa gravitacije.
Model, ki je vključeval tudi gravitacijo, bi bil znan kot a kvantna gravitacija teorija. Nekateri raziskovalci menijo, da je teorija strun tak okvir in ustreza predlogu zakona za teorijo vsega. Teorija strun meni, da so delci dejansko enodimenzionalni, struni podobni entiteti, ki vibrirajo v 11-dimenzionalni resničnosti. Vibracije določajo lastnosti različnih delcev, kot sta njihova masa in naboj.
Ali pa morda ne obstaja
Toda drugi znanstveniki menijo, da je teorija strun intelektualna slepa ulica. Peter Woit, teoretični fizik na univerzi Columbia, je večkrat prigovarjal svoje kolege, da so lovili tisto, kar se mu zdi zamišljeno sanje.
"Osnovni problem raziskovanja poenotenja teorije ni v tem, da je bil napredek v zadnjih 30 letih počasen,"Woit je zapisal na svojem blogu, "ampak da je bilo to negativno, saj vse naučeno bolj jasno kaže, zakaj ideja ne deluje."
V svoji knjigi "Kratka zgodovina časa" (Bantam Books, 1988) je fizik Stephen Hawking razpravljal o svoji želji, da bi pomagal ustvariti teorijo o vsem (kar je bil tudi naslov njegova biografija iz leta 2014). Toda slavni učenjak se je pozneje v življenju premislil; mislil je, da takšna teorija ne bo večna dosega, ker so človeški opisi resničnosti vedno nepopolni, po predavanju iz leta 2002 na voljo na spletni strani, posvečeni pokojnemu fiziku.
To dejstvo ga ni žalostilo, temveč mu je dalo upanje. "Zdaj sem vesel, da se naše iskanje razumevanja ne bo nikoli končalo in da bomo vedno imeli izziv novega odkritja," je dejal Hawking. "Brez tega bi stagnirali."
Dodatni viri:
- Glejte to razlaga GUT-ov in TOE-jev (velika enotna teorija in teorija vsega), iz Fermilaba.
- Takole je teoretični fizik Michio Kaku razlaga teorijo vsega za Big Think.
- Pazi "Zakaj je teorija strun napačna, "iz vesoljskega časa PBS.
