Grand Unified Theory (GUT), fizikte 2011 yılı itibariyle doğanın dört temel gücü - elektromanyetizma, zayıf ve güçlü nükleer kuvvetler ve yerçekimi arasındaki etkileşimi tanımlayan özlü, basit bir teori arayışıdır. Herhangi bir büyük birleşik teori mevcut fiziksel güç anlayışını bir araya getirmeye çalıştığından, genellikle klasik birleşik alan teorilerinde araştırma olarak adlandırılır. Maddenin ve enerjinin davranışını açıklamak için birçok farklı birleşik alan teorisi vardır, ancak sicim teorisi, yerçekiminin etkilerini diğer üç temel kuvvete bağlama şansı için 2011 itibariyle en iyi olasılık olarak görülmektedir.
Parçacık fiziği şu anda doğadaki fiziksel kuvvetlerin etkileşimini tanımlamak için Standart Model olarak bilinen bir teori kullanıyor. Standart Model'in 2011 yılı itibariyle mevcut şekli 1970'lerde kuruldu ve dört temel kuvvetin üçünün - elektromanyetizma ile zayıf ve güçlü nükleer kuvvetlerin etkileşimini oluşturuyor. Standart Model geliştikçe, elektromanyetizma ve zayıf nükleer kuvvetin, aynı enerji düzeyinin yüksek enerji seviyelerinde olduğu yönündeydi. Bu, 19. yüzyılın sonlarında İngiliz fizikçi James Maxwell tarafından daha önce yapılan keşifler üzerine kuruluydu, aynı manyetizma ve elektriğin güçlerini aynı gücün iki yönü olarak birleştirdi - elektromanyetizma. Bu nedenle, Büyük Birleşik Teori, Standart Modeli yerçekimi etkileri ile birleştirme girişimi olarak düşünülebilir.
Basit bir birleşik teorinin gelişmesi, uzaydaki madde ve enerjinin tüm etkileşimlerini hesaba katmayacağından, çoğu zaman tüm güçleri birleştiren son teori, Her Şey Teorisi (TOE) olarak adlandırılır. Fizikte çalışmanın üç ana arenası, her şeyin uygulanabilir bir teorisini üretmek için bire bir şekilde birleştirilmek zorunda kalacaktı ve bunlar Standart Model, genel görelilik ve kuantum mekaniğidir. Bunun için bir anahtar öneri, fiziksel evrendeki her şeyin nihayetinde titreşen enerji döngülerinden, her biri bir Planck uzunluğunun veya 10 -33 santimetrelik boyutlardan meydana geldiği maddenin temel durumunu tanımlayan tel teorisi üzerine araştırmaları içerir. Bu dizgiler, dört temel kuvvetin hepsinin doğadaki etkilerinin, maddenin ve enerjinin varlığının yanı sıra hem mekan hem de zamanın doğrudan sebebi olarak teorikleştirilir. Bununla birlikte, tel teorisinin zayıf yanlarından biri, bunun son derece karmaşık olması ve uzayın on boyutunda etkileşimi gerektirmesidir; oysa ki, büyük bir birleşik teorinin, yaklaşık 1 inç (2,5 santimetre) 'den daha uzun olmayan basit bir denklem olduğu öngörülmektedir. normal el yazısı boyutunda yazıldığında uzunluk.
Bununla birlikte, 2011'den itibaren büyük bir birleşik teorinin zarif bir formunu bulmak için en büyük zorluk, yerçekiminin fiziksel kozmolojisini denklemler içinde çalışmaktır. Yerçekimi, tüm fiziksel güçlerin en az anlaşılmış olanıdır ve hiç bir güç olmayabilir. Bazı araştırmalar, yerçekiminin, Einstein'ın keşiflerinde öne sürdüğü gibi, maddenin uzayla çarpışmasının bir etkisi olduğunu, çünkü yerçekimi kaynağı için bir köken bulunmadığını öne sürüyor. Doğadaki diğer tüm kuvvetlerin kendilerine bağlı temel parçacıkları vardır, bu yüzden fizik yerçekimini açıklamak için bir graviton parçacığının var olacağını varsaymıştır. Yerçekiminin hem makroskopik hem de mikroskobik düzeyde nasıl çalıştığını açıklayan kanıtlar elde edilinceye kadar, doğada tüm fiziksel güçleri birleştiren bir Büyük Birleşmiş Teori belirsiz kalacaktır.
