Was ist eine großartige einheitliche Theorie?
Die Grand Unified Theory (Darm) ist die Suche nach einer kurzen, einfachen Theorie in der Physik ab 2011, die die Wechselwirkung zwischen den vier grundlegenden Kräften der Natur und des Mdash beschreiben würde.Elektromagnetismus, die schwachen und starken Kernkräfte und die Schwerkraft.Da jede großartige einheitliche Theorie versucht, das aktuelle Verständnis der physischen Kräfte zusammenzubringen, wird sie häufig als Forschung in klassischen, einheitlichen Feldtheorien bezeichnet.Es gibt viele verschiedene einheitliche Feldtheorien, um das Verhalten von Materie und Energie zu erklären, und die String -Theorie wird jedoch als die beste Aussicht nach 2011 dafür angesehen, die Auswirkungen der Schwerkraft mit den anderen drei Grundkräften zu verbinden.
Partikelphysik verwendet derzeit eine Theorie, die als Standardmodell bekannt ist, um die Wechselwirkung von physikalischen Kräften in der Natur zu beschreiben.Die Standardform der Standardmodelle wurde ab 2011 in den 1970er Jahren eingerichtet und berücksichtigt die Wechselwirkung von drei der vier grundlegenden Kräfte mdash;Elektromagnetismus und die schwachen und starken Kernkräfte.Während sich das Standardmodell entwickelt hat, wurde gezeigt, dass der Elektromagnetismus und die schwache Kernkraft wirklich Aspekte derselben Kraft bei hohem Energiegewinn waren.Dies basierte auf früheren Entdeckungen Ende des 19. Jahrhunderts durch den britischen Physiker James Maxwell, der die Kräfte von Magnetismus und Elektrizität als zwei Aspekte derselben Kraft und Mdash vereint;Elektromagnetismus.Die großartige einheitliche Theorie kann daher als Versuch angesehen werden, das Standardmodell mit den Auswirkungen der Schwerkraft zu vereinen.Die endgültige Theorie, die alle Kräfte vereint, wird als Theorie von allem (Zehen) bezeichnet.Drei Hauptstudienbereiche in der Physik müssten in eine vereint werden, um eine praktikable Theorie von allem zu erzeugen, und dies umfasst das Standardmodell, die allgemeine Relativitätstheorie und die Quantenmechanik.Ein wichtiger Vorschlag dafür beinhaltet die Erforschung der String-Theorie, die einen grundlegenden Zustand der Materie beschreibt, in dem alles im physikalischen Universum letztendlich aus vibrierenden Energieschleifen besteht, die jeweils die Größe einer Plancklänge oder 10 -33 ° C-Zentimeter haben.Diese Saiten werden als direkte Ursache für die Auswirkungen aller vier grundlegenden Kräfte in der Natur, die Existenz von Materie und Energie sowie Raum und Zeit theoretisiert.Eine der Schwächen der String -Theorie ist jedoch, dass sie äußerst komplex ist und Wechselwirkungen in zehn Dimensionen des Raums erfordert, während eine ultimative großartige einheitliche Theorie als einfache Gleichung nicht länger als etwa 1 Zoll (2,5 Zentimeter) in vorgesehen istLänge, wenn sie auf die übliche Größe der Handschrift ausgeschrieben wird.
Die vielleicht größte Herausforderung für eine elegante Form einer großen einheitlichen Theorie zum Zeitpunkt 2011 ist jedoch die Arbeit der physikalischen Kosmologie der Schwerkraft in die Gleichungen.Die Schwerkraft ist die am wenigsten verstandene körperliche Kräfte und ist möglicherweise überhaupt keine Kraft.Einige Untersuchungen deuten darauf hin, dass die Schwerkraft lediglich eine Auswirkung des Verziehens des Raums durch Materie ist, wie Einsteins -Entdeckungen vermuten lassen, da noch nie ein Ursprung für die Schwerkraft gefunden wurde.Alle anderen Kräfte in der Natur haben grundlegende Partikel, die an sie gebunden sind, daher hat die Physik angenommen, dass ein Graviton -Partikel existieren würde, um die Schwerkraft zu erklären.Bis zur Erklärung von Beweisen, wie die Schwerkraft sowohl auf makroskopischer als auch auf mikroskopischer Ebene funktioniert, wird eine großartige einheitliche Theorie, die alle physikalischen Kräfte in der Natur vereint, schwer fassbar.