teoria wszystkiego (TOE) jest hipotetyczną strukturą wyjaśniającą wszystkie znane zjawiska fizyczne we wszechświecie. Badacze poszukiwali takiego modelu od czasu rozwoju mechaniki kwantowej i teorii względności Alberta Einsteina na początku XX wieku.
każdy z tych filarów współczesnej fizyki opisuje swój odpowiedni obszar badań-najmniejsze i najbardziej masywne rzeczy w kosmosie-ze zdumiewającą dokładnością, ale zarówno mechanika kwantowa, jak i teoria względności zawodzą, gdy odnoszą się do siebie nawzajem. Do tej pory nadrzędna teoria wszystkiego wymknęła się naukowcom, a niektórzy uważają, że ostateczny cel jest nierealistyczny.
dzielny wysiłek Einsteina
Einstein zaczął szukać jednoczącej teorii w 1920 roku, zgodnie z Amerykańskim Towarzystwem fizycznym (APS). Nigdy w pełni nie zaakceptował dziwnych paradoksów mechaniki kwantowej i wierzył, że matematyka opisująca elektromagnetyzm i grawitację, jedyne dwie znane wówczas siły, może być połączona w jedną strukturę.
„chcę wiedzieć, jak Bóg stworzył ten świat”, Einstein powiedział młodej studentce fizyki o imieniu Esther Salaman w 1925 roku. „Nie interesuje mnie to czy tamto zjawisko, spektrum tego czy tamtego elementu. Chcę poznać jego myśli, reszta to tylko szczegóły.”
ale poszukiwania Einsteina okazały się kichotyczne za jego życia. „Większość mojego intelektualnego potomstwa kończy bardzo młodo na cmentarzu rozczarowanych nadziei”, napisał w liście w 1938 roku. Jednak nie poddał się i będąc na łożu śmierci, poprosił o przekazanie mu swoich ostatnich notatek na temat teorii wszystkiego, zgodnie z APS.
potencjalni kandydaci
w połowie XX wieku fizycy opracowali model standardowy, który został nazwany ” teorią prawie wszystkiego.”Opisuje interakcje wszystkich znanych cząstek subatomowych i trzech z czterech podstawowych sił: elektromagnetyzmu oraz silnych i słabych sił jądrowych, ale nie grawitacji.
temat: dziwne kwarki i miony, o jejku! Najmniejsze cząstki Natury rozcięte (Infografika)
model, który również zawierał grawitację, byłby znany jako kwantowa teoria grawitacji. Niektórzy badacze uważają, że teoria strun jest taką ramą i pasuje do rachunku dla teorii wszystkiego. Teoria strun zakłada, że cząstki są jednowymiarowymi, przypominającymi struny bytami wibrującymi w 11-wymiarowej rzeczywistości. Wibracje określają właściwości różnych cząstek, takie jak ich masa i ładunek.
a może nie istnieje
ale inni naukowcy uważają ideę teorii strun za intelektualny ślepy zaułek. Peter Woit, fizyk teoretyczny z Uniwersytetu Columbia, wielokrotnie skarcił swoich kolegów za pogoń za tym, co uważa za wyimaginowany sen.
„podstawowym problemem badań nad unifikacją teorii strun nie jest to, że postęp był powolny w ciągu ostatnich 30 lat”, napisał Woit na swoim blogu”, ale że był negatywny, a wszystko nauczyło się wyraźniej pokazując, dlaczego pomysł nie działa.”
w swojej bestsellerowej książce” a Brief History of Time ” (Bantam Books, 1988) fizyk Stephen Hawking omówił swoje pragnienie pomocy w stworzeniu teorii wszystkiego (co było również tytułem jego biografii z 2014 roku). Ale słynny uczony zmienił zdanie w późniejszym życiu; myślał, że taka teoria będzie na zawsze poza zasięgiem, ponieważ ludzkie opisy rzeczywistości są zawsze niekompletne, zgodnie z wykładem z 2002 roku dostępnym na stronie internetowej poświęconej zmarłemu fizykowi.
ten fakt nie zasmucił go, ale dał mu nadzieję. „Teraz cieszę się, że nasze poszukiwania zrozumienia nigdy się nie skończą i że zawsze będziemy mieli wyzwanie nowego odkrycia” – powiedział Hawking. „Bez niego stagnujemy.”