¿Qué es una gran teoría unificada?

La gran teoría unificada (intestino) es la búsqueda de una teoría concisa y simple en la física a partir de 2011 que describiría la interacción entre las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza: el electromagnetismo, las fuerzas nucleares débiles y fuertes, y la gravedad. Dado que cualquier gran teoría unificada intenta reunir la comprensión actual de las fuerzas físicas, a menudo se conoce como investigación en teorías clásicas de campo unificada. Existen muchas teorías de campo unificadas diferentes para explicar el comportamiento de la materia y la energía, pero la teoría de cuerdas se considera la mejor perspectiva a partir de 2011 por tener la oportunidad de vincular los efectos de la gravedad a las otras tres fuerzas fundamentales.

La física de partículas actualmente utiliza una teoría conocida como modelo estándar para describir la interacción de las fuerzas físicas en la naturaleza. La forma actual del modelo estándar a partir de 2011 se estableció en la década de 1970 y explica la interacción de tres de las cuatro fuerzas fundamentales: el electromagnetismo y el NU débil y fuertefuerzas claras. A medida que el modelo estándar se ha desarrollado, se reveló que el electromagnetismo y la fuerza nuclear débil eran realmente aspectos de la misma fuerza a altos niveles de energía. Esto se basó en descubrimientos anteriores a fines del siglo XIX TH por el físico británico James Maxwell, uniendo a las fuerzas del magnetismo y la electricidad como dos aspectos de la misma fuerza: el electromagnetismo. La gran teoría unificada, por lo tanto, puede considerarse un intento de unir el modelo estándar con los efectos de la gravedad.

Dado que el desarrollo de una teoría simple y unificada podría no explicar todas las interacciones de la materia y la energía en el espacio, a menudo la teoría final que une a todas las fuerzas se conoce como la teoría de todo (Toe). Tres arenas principales de estudio en física tendrían que unirse en uno para producir una teoría viable de todo, y estos incluyen el modelo estándar, GRelatividad eneral y mecánica cuántica. Una propuesta clave para esto implica la investigación sobre la teoría de cuerdas, que describe un estado fundamental de la materia donde todo en el universo físico está compuesto en última instancia de bucles vibrantes de energía, cada uno del tamaño de una longitud de planck, o 10 -33 centímetros. Estas cuerdas se teorizan como la causa directa de los efectos de las cuatro fuerzas fundamentales en la naturaleza, la existencia de materia y energía, y tanto el espacio como el tiempo. Sin embargo, una de las debilidades de la teoría de cuerdas es que es extremadamente complejo y requiere interacciones en diez dimensiones del espacio, mientras que una teoría general unificada es que es una ecuación simple que no es más de aproximadamente 1 pulgada (2.5 centímetros) de longitud si se escribe en el tamaño habitual de la escritura de mano.

Quizás el mayor desafío para presentar una forma elegante de una gran teoría unificada a partir de 2011, sin embargo, es el de trabajar la cosmología física de la gravedad en el EquAtiones. La gravedad es la menos entendida de todas las fuerzas físicas, y puede no ser una fuerza en absoluto. Algunas investigaciones sugieren que la gravedad es simplemente un efecto de la deformación del espacio por materia como sugieren los descubrimientos de Einstein, porque nunca se ha encontrado un origen para la fuente de gravedad. Todas las demás fuerzas en la naturaleza tienen partículas fundamentales vinculadas a ellas, por lo que la física ha asumido que existiría una partícula de gravitón para explicar la gravedad. Hasta que se obtenga evidencia para explicar cómo funciona la gravedad a nivel macroscópico y microscópico, una gran teoría unificada que une todas las fuerzas físicas en la naturaleza seguirá siendo difícil de alcanzar.