Teorie všeho (pokud existuje) by vysvětlila vše ve vesmíru, od kvantových částic po spirálové galaxie.
(Obrázek: © Shutterstock)
Teorie všeho (TOE) je hypotetický rámec vysvětlující všechny známé fyzikální jevy ve vesmíru. Vědci hledali takový model již od vývoje kvantové mechaniky a Alberta Einsteina teorie relativity na počátku 20. století.
Každý z těchto pilířů moderní fyziky popisuje svou příslušnou oblast zkoumání - nejmenší a nejmasivnější věci ve vesmíru - s ohromující přesností, ale oba kvantová mechanika a relativita selže, když se aplikují na předmět druhé strany. Dosud zastřešující teorie všeho vědcům unikla a někteří se domnívají, že konečný cíl je nerealistický.
Einsteinova statečná snaha
Einstein začal hledat sjednocující teorii ve dvacátých letech, podle americké fyzické společnosti (APS). Nikdy nepřijal zcela podivné paradoxy kvantové mechaniky a věřil, že matematika popisující elektromagnetismus a gravitace, jediné dvě síly známé v té době, mohly být sloučeny do jediného rámce.
"Chci vědět, jak Bůh stvořil tento svět," Einstein řekl mladému studentovi fyziky pojmenoval Esther Salaman v roce 1925. „Nemám zájem o tento nebo ten jev, o spektrum tohoto nebo toho prvku. Chci znát jeho myšlenky; zbytek jsou jen detaily.“
Ale Einsteinovo hledání se během jeho života ukázalo jako quixotické. „Většina mých intelektuálních potomků skončí na hřbitově zklamaných nadějí velmi mladá,“ napsal v dopise v roce 1938. Přesto se nevzdal a na svém smrtelném loži požádal o nejnovější poznámky k teorii všeho, co mu přineslo, podle APS.
Potenciální kandidáti
Během poloviny 20. století fyzikové vyvinuli standardní model, který se nazývá „teorie téměř všeho"Popisuje interakce všechny známé subatomické částice a tři ze čtyř základních sil: elektromagnetismus a silné a slabé jaderné síly, ale nikoli gravitace.
Model, který také zahrnoval gravitaci, by byl známý jako kvantová gravitace teorie. Někteří vědci se domnívají, že strunová teorie je takový rámec a hodí se za teorii všeho. Teorie strun tvrdí, že částice jsou ve skutečnosti jednorozměrné, strunové entity vibrující v 11rozměrné realitě. Vibrace určují vlastnosti různých částic, jako je jejich hmotnost a náboj.
Nebo možná neexistuje
Ale jiní vědci považují myšlenku teorie strun za intelektuální slepou uličku. Peter Woit, teoretický fyzik na Columbia University, opakovaně nadával svým kolegům, že pronásledují to, co považuje za imaginární sen.
"Základním problémem výzkumu sjednocení strunových teorií není to, že pokrok byl za posledních 30 let pomalý,"Woit napsal na svém blogu, "ale že to bylo záporné, všechno se naučilo jasněji, proč myšlenka nefunguje."
Ve své nejprodávanější knize „Stručná historie času“ (Bantam Books, 1988) diskutoval fyzik Stephen Hawking o své touze pomoci vytvořit teorii všeho (což byl také název jeho 2014 biopic). Ale slavný učenec změnil názor později v životě; myslel si, že taková teorie bude navždy mimo dosah, protože lidské popisy reality jsou vždy neúplné, podle přednášky z roku 2002 k dispozici na webových stránkách věnovaných pozdnímu fyzikovi.
Tato skutečnost ho neusmutnila, ale spíše mu dala naději. "Nyní jsem rád, že naše hledání porozumění nikdy neskončí a že vždy budeme mít výzvu nového objevu," řekl Hawking. "Bez toho bychom stagnovali."
Dodatečné zdroje:
- Sleduj tohle vysvětlení GUT a TOE (velká sjednocená teorie a teorie všeho), od Fermilab.
- Tady je, jak teoretický fyzik Michio Kaku vysvětluje teorii všeho pro Big Think.
- Hodinky "Proč je String Theory Wrong, “z PBS Space Time.
