Η θεωρία των πάντων (αν υπάρχει) θα εξηγούσε τα πάντα στο σύμπαν, από τα κβαντικά σωματίδια έως τους σπειροειδείς γαλαξίες.
(Εικόνα: © Shutterstock)
Μια θεωρία για τα πάντα (TOE) είναι ένα υποθετικό πλαίσιο που εξηγεί όλα τα γνωστά φυσικά φαινόμενα στο σύμπαν. Οι ερευνητές έψαξαν για ένα τέτοιο μοντέλο από τότε που αναπτύχθηκε η κβαντομηχανική και ο Albert Einstein Θεωρία της σχετικότητας στις αρχές του 20ού αιώνα.
Κάθε ένας από αυτούς τους πυλώνες της σύγχρονης φυσικής περιγράφει τον αντίστοιχο ερευνητικό του τομέα - τα πολύ μικρότερα και τα πιο τεράστια πράγματα στον κόσμο - με εκπληκτική ακρίβεια, αλλά και τα δύο κβαντική μηχανική και η σχετικότητα αποτυγχάνει όταν εφαρμόζεται στο αντικείμενο του άλλου. Μέχρι στιγμής, μια γενική θεωρία για τα πάντα έχει αποφύγει τους επιστήμονες και ορισμένοι πιστεύουν ότι ο απώτερος στόχος είναι μη ρεαλιστικός.
Η γενναία προσπάθεια του Αϊνστάιν
Αϊνστάιν άρχισε να αναζητά μια ενοποιητική θεωρία τη δεκαετία του 1920, σύμφωνα με την Αμερικανική Φυσική Εταιρεία (APS). Δεν είχε δεχτεί ποτέ πλήρως τα παράξενα παράδοξα της κβαντικής μηχανικής και πίστευε ότι τα μαθηματικά που περιγράφουν τον ηλεκτρομαγνητισμό και βαρύτητα, οι μόνες δύο δυνάμεις που ήταν γνωστές εκείνη τη στιγμή, θα μπορούσαν να συνδυαστούν σε ένα ενιαίο πλαίσιο.
"Θέλω να μάθω πώς ο Θεός δημιούργησε αυτόν τον κόσμο", Ο Αϊνστάιν είπε σε έναν νεαρό φοιτητή φυσικής ονόμασε Esther Salaman το 1925. "Δεν με ενδιαφέρει αυτό ή το φαινόμενο, στο φάσμα αυτού ή αυτού του στοιχείου. Θέλω να μάθω τις σκέψεις Του. Τα υπόλοιπα είναι απλώς λεπτομέρειες."
Όμως η αναζήτηση του Αϊνστάιν αποδείχθηκε κιξωτική κατά τη διάρκεια της ζωής του. "Οι περισσότεροι από τους πνευματικούς μου απογόνους καταλήγουν πολύ νέοι στο νεκροταφείο των απογοητευμένων ελπίδων", έγραψε σε μια επιστολή το 1938. Ωστόσο, δεν τα παρατήρησε, και ενώ στο νεκρό του, ζήτησε να έχει τις τελευταίες του σημειώσεις σχετικά με τη θεωρία από ό, τι του έφερε, σύμφωνα με το APS.
Πιθανοί υποψήφιοι
Κατά τα μέσα του 20ού αιώνα, οι φυσικοί ανέπτυξαν το πρότυπο μοντέλο, το οποίο ονομάστηκε "θεωρία σχεδόν όλωνΠεριγράφει τις αλληλεπιδράσεις του όλα τα γνωστά υποατομικά σωματίδια και τρεις από τις τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις: ο ηλεκτρομαγνητισμός και οι ισχυρές και αδύναμες πυρηνικές δυνάμεις, αλλά όχι η βαρύτητα.
Ένα μοντέλο που περιλάμβανε επίσης τη βαρύτητα θα ήταν γνωστό ως κβαντική βαρύτητα θεωρία. Μερικοί ερευνητές πιστεύουν ότι η θεωρία χορδών είναι ένα τέτοιο πλαίσιο και ταιριάζει στο νομοσχέδιο για μια θεωρία των πάντων. Θεωρία χορδών Θεωρεί ότι τα σωματίδια είναι στην πραγματικότητα μονοδιάστατες, χορδές οντότητες που δοντίζονται σε μια 11-διαστατική πραγματικότητα. Οι δονήσεις καθορίζουν τις ιδιότητες των διαφόρων σωματιδίων, όπως η μάζα και το φορτίο τους.
Ή, ίσως δεν υπάρχει
Αλλά άλλοι επιστήμονες θεωρούν την ιδέα της θεωρίας χορδών ως διανοητικό αδιέξοδο. Ο Peter Woit, ένας θεωρητικός φυσικός στο Πανεπιστήμιο της Κολούμπια, έχει επανειλημμένα επιπλήξει τους συναδέλφους του για να κυνηγήσει αυτό που θεωρεί φανταστικό όνειρο.
"Το βασικό πρόβλημα με την έρευνα ενοποίησης θεωρίας χορδών δεν είναι ότι η πρόοδος ήταν αργή τα τελευταία 30 χρόνια",Ο Woit έγραψε στο blog του"αλλά ότι ήταν αρνητικό, με όλα όσα έμαθαν να δείχνουν πιο ξεκάθαρα γιατί η ιδέα δεν λειτουργεί."
Στο βιβλίο με τις καλύτερες πωλήσεις του "A Brief History of Time" (Bantam Books, 1988), ο φυσικός Stephen Hawking συζήτησε την επιθυμία του να βοηθήσει στη δημιουργία μιας θεωρίας για τα πάντα (που ήταν επίσης ο τίτλος του το βιογραφικό του 2014). Αλλά ο διάσημος μελετητής άλλαξε γνώμη αργότερα στη ζωή. πίστευε ότι μια τέτοια θεωρία θα ήταν απρόσιτη γιατί οι ανθρώπινες περιγραφές της πραγματικότητας είναι πάντα ελλιπείς, σύμφωνα με μια διάλεξη του 2002 διαθέσιμο σε έναν ιστότοπο αφιερωμένο στον αείμνηστο φυσικό.
Αυτό το γεγονός δεν τον λυπεί, αλλά του έδωσε ελπίδα. "Είμαι τώρα χαρούμενος που η αναζήτηση για κατανόηση δεν θα τελειώσει ποτέ και ότι θα έχουμε πάντα την πρόκληση της νέας ανακάλυψης", δήλωσε ο Hawking. "Χωρίς αυτό, θα σταματούσαμε."
Επιπρόσθετοι πόροι:
- Παρακολουθήσουν αυτό εξήγηση των GUT και των TOE (μεγάλη ενοποιημένη θεωρία και θεωρία των πάντων), από το Fermilab.
- Εδώ είναι πώς ο θεωρητικός φυσικός Michio Kaku εξηγεί τη θεωρία των πάντων για το Big Think.
- Ρολόι "Γιατί η θεωρία των χορδών είναι λανθασμένη, "από το PBS Space Time.
