Теорията на всичко (ако има такава) би обяснила всичко във Вселената - от квантовите частици до спиралните галактики.
(Изображение: © Shutterstock)
Теория за всичко (TOE) е хипотетична рамка, обясняваща всички известни физически явления във Вселената. Изследователите са търсили подобен модел още от развитието на квантовата механика и тази на Алберт Айнщайн теория на относителността в началото на 20 век
Всеки от тези стълбове на съвременната физика описва съответната си област на изследване - най-малките и най-масовите неща в Космоса - с изумителна точност, но и двете квантова механика и относителността се провалят, когато се прилагат един към друг предмет. Досега всеобхватната теория за всичко се изплъзва на учените и някои смятат, че крайната цел е нереалистична.
Доблестните усилия на Айнщайн
Айнщайн започва да търси обединяваща теория през 20-те години, според Американското физическо общество (APS). Той никога не беше приел напълно странните парадокси на квантовата механика и вярваше, че математиката, описваща електромагнетизма и земно притегляне, единствените известни тогава сили, могат да бъдат комбинирани в една рамка.
„Искам да знам как Бог е създал този свят“ Айнщайн каза на млад студент по физика наречена Естер Саламан през 1925 г. "Не се интересувам от този или онзи феномен, от спектъра на този или онзи елемент. Искам да знам мислите му; останалото са само подробности."
Но стремежът на Айнщайн се оказа кихотичен през живота му. „По-голямата част от моето потомство в интелектуалния край се оказва много млада на гробището на разочаровани надежди“, пише той в писмо през 1938 г. И все пак той не се е отказал и докато е бил на смъртния си одър, той е поискал да има най-новите си бележки по теорията от всичко, донесено му, според APS.
Потенциални кандидати
През средата на 20 век физиците разработват Стандартния модел, който е наречен "теория на почти всичко. "Той описва взаимодействията на всички известни субатомни частици и три от четирите основни сили: електромагнетизъм и силните и слабите ядрени сили, но не и гравитацията.
Модел, който включваше и гравитацията, би бил известен като a квантова гравитация теория. Някои изследователи смятат, че теорията на струните е такава рамка и отговаря на сметката за теория на всичко. Теория на струните позиции, че частиците всъщност са едномерни, подобни на струни същества, вибриращи в 11-мерна реалност. Вибрациите определят свойствата на различните частици, като тяхната маса и заряд.
Или може би не съществува
Но други учени смятат идеята за теорията на струните за интелектуална задънена улица. Питър Уайт, теоретичен физик от Колумбийския университет, нееднократно се скара с колегите си, че преследват това, което смята за въображаема мечта.
„Основният проблем на изследванията за обединителна теория на струните не е, че напредъкът е бавен през последните 30 години“Уайт написа в блога си, "но това е отрицателно, като всичко научено показва по-ясно защо идеята не работи."
В своята бестселърова книга „Кратка история на времето“ (Bantam Books, 1988) физикът Стивън Хокинг обсъжда желанието си да помогне за създаването на теория за всичко (което също беше заглавието на неговата биография от 2014 г.). Но известният учен промени мнението си по-късно в живота; той смяташе, че такава теория ще бъде недостъпна завинаги, защото човешките описания на реалността винаги са непълни, според лекция от 2002 г. достъпна на уебсайт, посветен на покойния физик.
Този факт не го натъжи, а по-скоро му вдъхна надежда. "Сега се радвам, че нашето търсене на разбиране никога няма да приключи и че винаги ще имаме предизвикателството на ново откритие", каза Хокинг. "Без него бихме застояли."
Допълнителни ресурси:
- Гледай това обяснение на GUTs и TOEs (велика унифицирана теория и теория на всичко), от Фермилаб.
- Ето как теоретичният физик Мичио Каку обяснява теорията на всичко за Big Think.
- Гледам "Защо теорията на струните е грешна, "от PBS Space Time.
