Kaiken teoria (TOE) on hypoteettinen viitekehys, joka selittää kaikki tunnetut fysikaaliset ilmiöt kaikkeudessa. Tutkijat ovat etsineet tällaista mallia aina kvanttimekaniikan kehittymisestä ja Albert Einsteinin suhteellisuusteoriasta lähtien 1900-luvun alussa.
jokainen näistä modernin fysiikan pilareista kuvaa omaa tutkimusaluettaan — kosmoksen pienimpiä ja massiivisimpia asioita — hämmästyttävän tarkasti, mutta sekä kvanttimekaniikka että suhteellisuusteoria epäonnistuvat, kun niitä sovelletaan toistensa kohteeseen. Tähän mennessä tiedemiehet ovat välttäneet kaiken kattavan teorian, ja jotkut uskovat, että lopullinen päämäärä on epärealistinen.
Einsteinin urhea ponnistus
Einstein alkoi etsiä yhdistävää teoriaa 1920-luvulla American Physical Societyn (APS) mukaan. Hän ei ollut koskaan täysin hyväksynyt kvanttimekaniikan outoja paradokseja, ja hän uskoi, että sähkömagnetismia ja gravitaatiota kuvaava matematiikka, ainoat kaksi tuolloin tunnettua voimaa, voitiin yhdistää yhdeksi kehykseksi.
”haluan tietää, miten Jumala loi tämän maailman”, Einstein kertoi nuorelle fysiikan opiskelijalle Esther Salamanille vuonna 1925. ”En ole kiinnostunut tästä tai tuosta ilmiöstä, tämän tai tuon elementin spektristä. Haluan tietää hänen ajatuksensa, loput ovat vain yksityiskohtia.”
, mutta Einsteinin pyrkimys osoittautui hänen elinaikanaan quijotiseksi. ”Suurin osa älyllisistä jälkeläisistäni päätyy hyvin nuorina pettyneiden toiveiden hautausmaalle”, hän kirjoitti kirjeessä vuonna 1938. Hän ei kuitenkaan luovuttanut, ja kuolinvuoteellaan ollessaan hän pyysi APS: n mukaan, että hänelle tuotaisiin hänen uusimmat muistiinpanonsa kaiken teoriasta.
potentiaaliset ehdokkaat
1900-luvun puolivälissä fyysikot kehittivät standardimallin, jota on kutsuttu ”lähes kaiken teoriaksi.”Se kuvaa kaikkien tunnettujen subatomisten hiukkasten vuorovaikutuksia ja kolmea neljästä perusvoimasta: sähkömagnetismia ja vahvoja ja heikkoja ydinvoimia, mutta ei gravitaatiota.
aiheeseen liittyviä: outoja kvarkkeja ja Muoneja, Oh My! Luonnon pienimmät hiukkaset Dissektoituivat (infografiikka)
malli, joka sisälsi myös painovoiman, tunnetaan kvanttigravitaatioteoriana. Jotkut tutkijat uskovat, että säieteoria on tällainen kehys ja sopii laskun teorian kaiken. Säieteorian mukaan hiukkaset ovat itse asiassa yksiulotteisia, säietyyppisiä entiteettejä, jotka värähtelevät 11-ulotteisessa todellisuudessa. Värähtelyt määrittävät eri hiukkasten ominaisuuksia, kuten niiden massaa ja varausta.
tai, ehkä sitä ei ole olemassa
, mutta muut tutkijat pitävät säieteorian ajatusta älyllisenä umpikujana. Columbian yliopiston teoreettinen fyysikko Peter woit on toistuvasti torunut kollegoitaan siitä, että he jahtaavat sitä, mitä hän pitää kuvitteellisena unena.
”säieteorian yhdistymistutkimuksen perusongelma ei ole se, että edistyminen on ollut hidasta viimeisten 30 vuoden aikana”, woit kirjoitti blogissaan, ”vaan se, että se on ollut negatiivista, ja kaikki opittu osoittaa selvemmin, miksi idea ei toimi.”
myydyimmässä kirjassaan ”A Brief History of Time” (Bantam Books, 1988) fyysikko Stephen Hawking käsitteli haluaan auttaa kaiken teorian luomisessa (joka oli myös hänen vuoden 2014 elämäkertansa nimi). Mutta kuuluisa tutkija muutti mielensä myöhemmin elämässä; hän ajatteli, että tällainen teoria olisi ulottumattomissa ikuisesti, koska ihmisten kuvaukset todellisuudesta ovat aina epätäydellisiä, mukaan 2002 luento saatavilla verkkosivuilla omistettu edesmennyt fyysikko.
tämä seikka ei häntä surettanut, vaan pikemminkin antoi hänelle toivoa. ”Olen nyt iloinen, että ymmärryksen etsimisemme ei koskaan lopu ja että meillä on aina uuden löytämisen haaste”, Hawking sanoi. ”Ilman sitä pysähtyisimme.”