Kõigi teooria (kui selline on olemas) selgitaks kõike universumis, kvantosakestest spiraalgalaktikateni.
(Pilt: © Shutterstock)
Kõigi teooria (TOE) on hüpoteetiline raamistik, mis selgitab kõiki universumis teadaolevaid füüsikalisi nähtusi. Teadlased on sellist mudelit otsinud kvantmehaanika ja Albert Einsteini väljatöötamisest saadik relatiivsusteooria 20. sajandi alguses.
Kõik need moodsa füüsika tugisambad kirjeldavad oma vastavat uurimisala - kosmose kõige väiksemaid ja kõige massiivsemaid asju - hämmastava täpsusega, kuid mõlemad kvantmehaanika ja suhtelisus ebaõnnestub, kui neid üksteise suhtes rakendatakse. Siiani on kõikehõlmav teooria teadlastest kõrvale hiilinud ja mõnede arvates on lõppeesmärk ebareaalne.
Einsteini vapper pingutus
Einstein hakkas 1920. aastatel otsima ühendavat teooriat, vastavalt Ameerika füüsilise seltsi andmetele (APS). Ta polnud kunagi täielikult aktsepteerinud kvantmehaanika kummalisi paradokse ja ta uskus, et elektromagnetilisust kirjeldav matemaatika ja gravitatsioon, ainsad kaks sel ajal teadaolevat jõudu, oli võimalik ühendada ühtseks raamistikuks.
"Ma tahan teada, kuidas Jumal selle maailma lõi," Einstein rääkis noorele füüsikaüliõpilasele nimega Esther Salaman aastal 1925. "Mind ei huvita see ega teine nähtus, selle või selle elemendi spekter. Ma tahan teada Tema mõtteid; ülejäänud on vaid detailid."
Kuid Einsteini püüdlus osutus tema elu jooksul kikotiotiliseks. "Enamik minu intellektuaalsetest järglastest on pettunud lootuste surnuaias väga noored," kirjutas ta 1938. aastal saadetud kirjas. Ent ta ei andnud alla ja surivoodil olles palus tal saada oma uusimad märkused teooria kohta. kõigest, mis talle APSi kohaselt talle toodi.
Potentsiaalsed kandidaadid
20. sajandi keskpaigas töötasid füüsikud välja standardmudeli, mida on nimetatud "teooria peaaegu kõige kohta"See kirjeldab kõik teadaolevad subatomilised osakesed ja kolm neljast põhijõudust: elektromagnetism ja tugevad ja nõrgad tuumajõud, kuid mitte gravitatsioon.
Mudel, mis sisaldas ka gravitatsiooni, oleks tuntud kui a kvantgravitatsioon teooria. Mõned teadlased usuvad, et keelte teooria on selline raamistik ja sobib kõige teooria arvele. Keelteooria arvab, et osakesed on tegelikult ühemõõtmelised, nöörisarnased üksused, mis vibreerivad 11-mõõtmelises reaalsuses. Vibratsioon määrab erinevate osakeste omadused, näiteks mass ja laeng.
Või äkki seda pole olemas
Kuid teised teadlased peavad keelteooria ideed intellektuaalseks ummikseisuks. Columbia ülikooli teoreetiline füüsik Peter Woit on korduvalt oma kolleege pahandanud, et ta jälitab seda, mida ta peab kujuteldavaks unistuseks.
"Keelteooria ühendamise uurimise põhiprobleem pole see, et edasiminek oleks olnud viimase 30 aasta jooksul aeglane,"Woit kirjutas oma blogis, "kuid see on olnud negatiivne. Kõik õpitu näitab selgemalt, miks idee ei toimi."
Füüsik Stephen Hawking arutas oma enimmüüdud raamatus "Aja lühike ajalugu" (Bantam Books, 1988) oma soovi aidata luua teooria kõigest (mis oli ka pealkiri tema 2014. aasta biopilti). Kuulus teadlane muutis meelt aga hilisemas elus; ta arvas, et selline teooria oleks igavesti kättesaamatu, kuna inimeste tegelikkuse kirjeldused on alati puudulikud, vastavalt 2002. aasta loengule saadaval hilisfüüsikule pühendatud veebisaidil.
See asjaolu ei kurvastanud teda, vaid andis talle pigem lootust. "Mul on nüüd hea meel, et meie mõistmise otsingud ei lõpe kunagi ning et meil on alati uute avastuste väljakutse," sõnas Hawking. "Ilma selleta jääksime seisma."
Lisaressursid:
- Vaadake seda Soole ja TOE selgitus (suur ühtne teooria ja kõige teooria), firmast Fermilab.
- Siit saate teada, kuidas teoreetiline füüsik Michio Kaku selgitab kõige teooriat jaoks Big Think.
- Vaata "Miks keelpilliteooria on vale, "ajakirjast PBS Space Time.
