Τι είναι μια μεγάλη ενοποιημένη θεωρία;
Η Μεγάλη Ενωμένη Θεωρία (GUT) είναι η αναζήτηση για μια συνοπτική, απλή θεωρία στη φυσική από το 2011 που θα περιγράφει την αλληλεπίδραση μεταξύ των τεσσάρων θεμελιωδών δυνάμεων της φύσης mdash.Ο ηλεκτρομαγνητισμός, οι αδύναμες και ισχυρές πυρηνικές δυνάμεις και η βαρύτητα.Δεδομένου ότι οποιαδήποτε μεγάλη ενοποιημένη θεωρία προσπαθεί να συγκεντρώσει την τρέχουσα κατανόηση των φυσικών δυνάμεων, αναφέρεται συχνά ως έρευνα σε κλασικές ενοποιημένες θεωρίες πεδίου.Πολλές διαφορετικές θεωρίες ενοποιημένων πεδίων υπάρχουν για να εξηγήσουν τη συμπεριφορά της ύλης και της ενέργειας, ωστόσο η θεωρία των συμβολοσειρών θεωρείται ως η καλύτερη προοπτική από το 2011 για να έχει την πιθανότητα να δεσμεύσει τις επιπτώσεις της βαρύτητας στις άλλες τρεις θεμελιώδεις δυνάμεις.
Η φυσική σωματιδίων χρησιμοποιεί σήμερα μια θεωρία γνωστή ως πρότυπο μοντέλο για να περιγράψει την αλληλεπίδραση των φυσικών δυνάμεων στη φύση.Η τρέχουσα μορφή του πρότυπου μοντέλου από το 2011 ιδρύθηκε στη δεκαετία του 1970 και αντιπροσωπεύει την αλληλεπίδραση τριών από τις τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις MDASH.Ο ηλεκτρομαγνητισμός και οι αδύναμες και ισχυρές πυρηνικές δυνάμεις.Καθώς αναπτύχθηκε το πρότυπο μοντέλο, αποκαλύφθηκε ότι ο ηλεκτρομαγνητισμός και η αδύναμη πυρηνική δύναμη ήταν πραγματικά πτυχές της ίδιας δύναμης σε υψηλά επίπεδα ενέργειας.Αυτό χτίστηκε σε προηγούμενες ανακαλύψεις στα τέλη του 19ου αιώνα από τον βρετανό φυσικό James Maxwell, ενώνοντας τις δυνάμεις του μαγνητισμού και της ηλεκτρικής ενέργειας ως δύο πτυχές της ίδιας δύναμης mdash;ηλεκτρομαγνητισμός.Επομένως, η μεγάλη ενοποιημένη θεωρία μπορεί να θεωρηθεί ότι είναι μια προσπάθεια να ενώσουμε το πρότυπο μοντέλο με τις επιπτώσεις της βαρύτητας.Η τελική θεωρία που ενοποιεί όλες τις δυνάμεις αναφέρεται ως η θεωρία όλων (toe).Τρεις κύριες αρένες μελέτης στη φυσική θα πρέπει να ενωθούν σε ένα για να παράγουν μια βιώσιμη θεωρία για τα πάντα, και αυτά περιλαμβάνουν το πρότυπο μοντέλο, τη γενική σχετικότητα και την κβαντική μηχανική.Μια βασική πρόταση για αυτό περιλαμβάνει την έρευνα στη θεωρία των συμβολοσειρών, η οποία περιγράφει μια θεμελιώδη κατάσταση της ύλης όπου όλα στο φυσικό σύμπαν αποτελούνται τελικά από δονητικούς βρόχους ενέργειας, το καθένα το μέγεθος ενός μήκους Planck ή 10 -33 εκατοστά.Αυτές οι χορδές θεωρούνται ότι είναι η άμεση αιτία για τις επιπτώσεις και των τεσσάρων θεμελιωδών δυνάμεων στη φύση, την ύπαρξη ύλης και ενέργειας, καθώς και το διάστημα και το χρόνο.Μια από τις αδυναμίες της θεωρίας των συμβολοσειρών, ωστόσο, είναι ότι είναι εξαιρετικά περίπλοκο και απαιτεί αλληλεπιδράσεις σε δέκα διαστάσεις του χώρου, ενώ μια τελική μεγάλη ενοποιημένη θεωρία θεωρείται ότι είναι μια απλή εξίσωση όχι περισσότερο από περίπου 1 ίντσα (2,5 εκατοστά) μέσατο μήκος, εάν γράφεται στο συνηθισμένο μέγεθος του χειρόγραφου.
Ίσως η μεγαλύτερη πρόκληση να βρεθεί με μια κομψή μορφή μιας μεγάλης ενοποιημένης θεωρίας από το 2011, ωστόσο, είναι αυτή της εργασίας της φυσικής κοσμολογίας της βαρύτητας στις εξισώσεις.Η βαρύτητα είναι η λιγότερο κατανοητή από όλες τις φυσικές δυνάμεις και μπορεί να μην είναι μια δύναμη καθόλου.Ορισμένες έρευνες υποδηλώνουν ότι η βαρύτητα είναι απλώς ένα αποτέλεσμα της στρέβλωσης του χώρου από την ύλη, όπως υποδηλώνουν οι ανακαλύψεις του Αϊνστάιν, επειδή δεν έχει βρεθεί ποτέ προέλευση για την πηγή βαρύτητας.Όλες οι άλλες δυνάμεις στη φύση έχουν θεμελιώδη σωματίδια που συνδέονται με αυτά, έτσι η φυσική έχει αναλάβει ένα σωματίδιο βαρύτης θα υπήρχε για να εξηγήσει τη βαρύτητα.Μέχρι να ληφθούν αποδεικτικά στοιχεία για να εξηγηθούν πώς λειτουργεί η βαρύτητα τόσο σε μακροσκοπικό όσο και μικροσκοπικό επίπεδο, μια μεγάλη ενοποιημένη θεωρία που συνδέει όλες τις φυσικές δυνάμεις στη φύση θα παραμείνει αόριστη.