Co to jest wielka zunifikowana teoria?

Grand Unified Theory (Gut) to poszukiwanie zwięzłej, prostej teorii fizyki od 2011 r., Która opisałaby interakcję między czterema podstawowymi siłami przyrody i mdash;elektromagnetyzm, słabe i silne siły nuklearne oraz grawitacja.Ponieważ każda wielka zunifikowana teoria próbuje połączyć obecne zrozumienie sił fizycznych, często nazywane jest badaniami klasycznych zjednoczonych teorii terenowych.Istnieje wiele różnych zjednoczonych teorii pola w celu wyjaśnienia zachowania materii i energii, ale teoria strun jest postrzegana jako najlepsza perspektywa od 2011 r., Dla ma szansę na powiązanie skutków ciężkości z pozostałymi trzema podstawowymi siłami.

Fizyka cząstek wykorzystuje obecnie teorię znaną jako standardowy model opisujący interakcję sił fizycznych w przyrodzie.Standardowe modele aktualne forma od 2011 r. Została ustalona w latach 70. XX wieku i uwzględnia interakcję trzech z czterech podstawowych sił i mdash;elektromagnetyzm i słabe i silne siły nuklearne.W miarę rozwoju standardowego modelu ujawniono, że elektromagnetyzm i słaba siła jądrowa były tak naprawdę aspektami tej samej siły przy wysokim poziomie energii.Zbudowano to wcześniejsze odkrycia pod koniec XI wieku przez brytyjskiego fizyka Jamesa Maxwella, jednocząc siły magnetyzmu i energii elektrycznej jako dwa aspekty tej samej siły i mdash;elektromagnetyzm.Ostateczna teoria jednocząca wszystkie siły jest określana jako teoria wszystkiego (palca).Trzy główne areny badań fizyki musiałyby zostać zjednoczone w jedną, aby stworzyć realną teorię wszystkiego, a obejmują one standardowy model, ogólną względność i mechanikę kwantową.Jedna z kluczowych propozycji tego jest badania teorii strun, które opisują podstawowy stan materii, w którym wszystko we wszechświecie fizycznym składa się ostatecznie z wibrujących pętli energii, każda wielkości długości Plancka lub 10

-33 ^{centymetrów.Teoria te są teoretyczne jako bezpośrednia przyczyna skutków wszystkich czterech podstawowych sił w przyrodzie, istnienia materii i energii, a także przestrzeni i czasu.Jednym ze słabości teorii strun jest jednak to, że jest ona niezwykle złożona i wymaga interakcji w dziesięciu wymiarach przestrzeni, podczas gdy ostateczna wielka zunifikowana teoria jest przewidowana jako proste równanie nie dłuższe niż około 1 cala (2,5 centymetra) w WDługość, jeśli zapisana według zwykłego wielkości pisma ręcznego.}

Być może największym wyzwaniem do wymyślenia eleganckiej formy wielkiej zunifikowanej teorii od 2011 r. Jest jednak obróbka fizycznej kosmologii grawitacji w równaniach.Grawitacja jest najmniej zrozumiała ze wszystkich sił fizycznych i może wcale nie być siłą.Niektóre badania sugerują, że grawitacja jest po prostu efektem wypaczenia przestrzeni przez materię, jak sugerują odkrycia Einsteinsa, ponieważ nigdy nie znaleziono pochodzenia źródła grawitacji.Wszystkie inne siły w naturze mają z nich powiązane podstawowe cząstki, więc fizyka zakładała, że istniałaby cząstka grawitacyjna w celu wyjaśnienia grawitacji.Dopóki nie zostaną uzyskane dowody wyjaśniające, jak działa grawitacja zarówno na poziomie makroskopowym, jak i mikroskopowym, wielka zunifikowana teoria łącząca wszystkie siły fizyczne w naturze pozostanie nieuchwytne.