O que é uma grande teoria unificada?

A grande teoria unificada (intestino) é a busca de uma teoria simples e concisa na física a partir de 2011, que descreveria a interação entre as quatro forças fundamentais da natureza - eletromagnetismo, as forças nucleares fracas e fortes e a gravidade. Como qualquer teoria grande e unificada tenta reunir a compreensão atual das forças físicas, é frequentemente referida como pesquisa em teorias de campo unificadas clássicas. Existem muitas teorias de campo unificadas diferentes para explicar o comportamento da matéria e da energia, mas a teoria das cordas é vista como a melhor perspectiva a partir de 2011 por ter uma chance de vincular os efeitos da gravidade às outras três forças fundamentais.

Atualmente, a física de partículas usa uma teoria conhecida como modelo padrão para descrever a interação das forças físicas na natureza. A forma atual do modelo padrão em 2011 foi estabelecida na década de 1970 e é responsável pela interação de três das quatro forças fundamentais - eletromagnetismo e o Nu fraco e forte Nuforças claras. À medida que o modelo padrão se desenvolveu, foi revelado que o eletromagnetismo e a fraca força nuclear eram realmente aspectos da mesma força em altos níveis de energia. Isso se baseou nas descobertas anteriores no final do final do século 19 pelo físico britânico James Maxwell, unindo as forças do magnetismo e da eletricidade como sendo dois aspectos da mesma força-eletromagnetismo. A grande teoria unificada, portanto, pode ser considerada uma tentativa de unir o modelo padrão com os efeitos da gravidade.

Como o desenvolvimento de uma teoria grande unificada simples pode não explicar todas as interações da matéria e da energia no espaço, geralmente a teoria final que unifica todas as forças é chamada de teoria de tudo (dedo do pé). Três arenas principais de estudo em física teriam que se unir em um para produzir uma teoria viável de tudo, e isso inclui o modelo padrão, gRelatividade eneral e mecânica quântica. Uma proposta-chave para isso envolve pesquisas sobre a teoria das cordas, que descreve um estado fundamental da matéria em que tudo no universo físico é finalmente composto por loops vibratórios de energia, cada um do tamanho de um comprimento de Planck ou 10 centímetros. Teorizadas essas cordas para serem a causa direta dos efeitos de todas as quatro forças fundamentais na natureza, a existência de matéria e energia e também espaço e tempo. Uma das fraquezas da teoria das cordas, no entanto, é que ela é extremamente complexa e requer interações em dez dimensões do espaço, enquanto uma teoria grande e grande unificada é prevista como uma equação simples que não é mais do que cerca de 1 polegada (2,5 centímetros) de comprimento se escrito no tamanho usual da manipulação.

Talvez o maior desafio para criar uma forma elegante de uma grande teoria unificada a partir de 2011, no entanto, seja a de trabalhar a cosmologia física da gravidade no equ.Ações. A gravidade é a menos compreendida de todas as forças físicas e pode não ser uma força. Algumas pesquisas sugerem que a gravidade é simplesmente um efeito da distorção do espaço pela matéria, como sugerem as descobertas de Einstein, porque uma origem para a fonte da gravidade nunca foi encontrada. Todas as outras forças da natureza têm partículas fundamentais ligadas a elas, então a física assumiu que uma partícula de graviton existiria para explicar a gravidade. Até que sejam obtidas evidências para explicar como a gravidade funciona em nível macroscópico e microscópico, uma grande teoria unificada que unia todas as forças físicas na natureza permanecerá ilusória.