Co to jest wielka zunifikowana teoria?

Wielka zunifikowana teoria (jelita) to poszukiwanie zwięzłej, prostej teorii fizyki od 2011 r., Która opisałaby interakcję między czterema podstawowymi siłami natury - elektromagnetyzmem, słabymi i silnymi siłami jądrowymi oraz grawitacją. 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 używa obecnie teorii znanej jako standardowy model opisujący interakcję sił fizycznych w przyrodzie. Obecna forma modelu standardowego od 2011 r. Została ustalona w latach 70. XX wieku i uwzględnia interakcję trzech z czterech sił podstawowych - elektromagnetyzm i słaby i silny NUjasne siły. 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 19 wiek brytyjskiego fizyka Jamesa Maxwella, jednocząc siły magnetyzmu i energii elektrycznej jako dwa aspekty tej samej siły-elektromagnetyzm. Dlatego wielka zunifikowana teoria może być uważana za próbę zjednoczenia standardowego modelu z efektami grawitacji.

Ponieważ opracowanie prostej, zunifikowanej teorii może nie uwzględniać wszystkich interakcji materii i energii w kosmosie, często końcowa teoria jednocząca wszystkie siły jest określana jako teoria wszystkiego (palca). Trzy główne areny studiów w fizyce musiałyby zostać zjednoczone w jedną, aby stworzyć realną teorię wszystkiego, a one obejmują standardowy model, gEneral Wzorowość i mechanika kwantowa. 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 cenmetrów. Teoria te są teoretyczne jako bezpośrednia przyczyna skutków wszystkich czterech podstawowych sił w przyrodzie, istnienia materii i energii, a także przestrzeni i czasu. Jedną ze słabości teorii strun jest jednak to, że jest ona niezwykle złożona i wymaga interakcji w dziesięciu wymiarach przestrzeni, podczas gdy ostateczna wielka teoria zjednoczona jest przewidziana jako proste równanie nie dłuższe niż około 1 cala (2,5 centymetra), jeśli zapisano o zwykłej wielkości pisma ręcznego.

Być może największym wyzwaniem do wymyślenia eleganckiej formy wielkiej zunifikowanej teorii od 2011 rAtions. 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 Einsteina, 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.