Hvad er en storslået samlet teori?
Den storslåede samlede teori (tarm) er søgen efter en kortfattet, enkel teori i fysik fra 2011, der ville beskrive samspillet mellem de fire grundlæggende kræfter i naturen - elektromagnetisme, de svage og stærke nukleare kræfter og tyngdekraften. Da enhver storslået samlet teori forsøger at samle den nuværende forståelse af fysiske kræfter, kaldes det ofte forskning inden for klassiske samlede feltteorier. Der findes mange forskellige samlede feltteorier for at forklare anfægtelsen af stof og energi, men alligevel ses strengteori som det bedste udsigt fra 2011 for at have en chance for at binde virkningerne af tyngdekraften til de andre tre grundlæggende kræfter.
Partikelfysik bruger i øjeblikket en teori kendt som standardmodellen til at beskrive interaktionen mellem fysiske kræfter i naturen. Standardmodellens nuværende form fra 2011 blev etableret i 1970'erne og tegner sig for samspillet mellem tre af de fire grundlæggende kræfter - elektromagnetisme og den svage og stærke Nuklare kræfter. Da standardmodellen har udviklet sig, blev det afsløret, at elektromagnetisme og den svage atomkraft virkelig var aspekter af den samme kraft ved høje energieniveauer. Dette byggede på tidligere opdagelser i slutningen af 19 th århundrede af den britiske fysiker James Maxwell, der forener kræfterne i magnetisme og elektricitet som to aspekter af den samme kraft-elektromagnetisme. Den storslåede samlede teori kan derfor betragtes som et forsøg på at forene standardmodellen med virkningerne af tyngdekraften.
Da udviklingen af en simpel storslået samlet teori muligvis ikke kan tage højde for alle interaktioner mellem stof og energi i rummet, kaldes den endelige teori, der forener alle kræfter, alle kræfter som teorien om alt (tå). Tre hovedarenaer for studier i fysik ville skulle forenes til en for at producere en levedygtig teori om alting, og disse inkluderer standardmodellen, General relativitet og kvantemekanik. Et centralt forslag til dette involverer forskning i strengteori, der beskriver en grundlæggende tilstand af stof, hvor alt i det fysiske univers i sidste ende er sammensat af vibrerende energiformer af energi, hver størrelse på en Planck-længde eller 10 -33 centimeter. Disse strenge teoretiseres til at være den direkte årsag til virkningerne af alle fire grundlæggende kræfter i naturen, eksistensen af stof og energi og både plads og tid også. En af svaghederne ved strengteori er imidlertid, at den er ekstremt kompliceret og kræver interaktion i ti dimensioner af rummet, mens en ultimativ storslået samlet teori antages at være en simpel ligning ikke længere end ca. 1 tomme (2,5 centimeter) i længden, hvis den er skrevet ud i den sædvanlige størrelse af håndskrift.
Måske er den største udfordring at komme med en elegant form af en storslået samlet teori fra 2011 imidlertid, at det at arbejde den fysiske kosmologi af tyngdekraften i ligationer. Tyngdekraften er den mindst forståede af alle fysiske kræfter, og er muligvis ikke en kraft overhovedet. Nogle undersøgelser antyder, at tyngdekraften simpelthen er en virkning af skævningen af rummet ved stof, som Einsteins opdagelser antyder, fordi der aldrig er fundet en oprindelse for tyngdekilden. Alle andre kræfter i naturen har grundlæggende partikler bundet til dem, så fysik har antaget, at en gravitonpartikel ville eksistere for at forklare tyngdekraften. Indtil der er opnået bevis for at forklare, hvordan tyngdekraften fungerer på både et makroskopisk og mikroskopisk niveau, vil en storslået samlet teori, der forener alle fysiske kræfter i naturen, forblive undvigende.