Teorija svega (ako postoji) objasnila bi sve u svemiru, od kvantnih čestica do spiralnih galaksija.
(Slika: © Shutterstock)
Teorija svega (TOE) hipotetski je okvir koji objašnjava sve poznate fizičke pojave u svemiru. Istraživači su tragali za takvim modelom još od razvoja kvantne mehanike i Alberta Einsteina teorija relativnosti početkom 20. stoljeća.
Svaki od ovih stupova moderne fizike opisuje svoje područje istraživanja - vrlo najmanje i najmasovnije stvari u kozmosu - sa zapanjujućom preciznošću, ali i jedno i drugo kvantna mehanika a relativnost ne uspijeva kada se primjenjuju jedno na drugo. Dosad je opća teorija svega izbjegla znanstvenike, a neki smatraju da je krajnji cilj nerealan.
Einsteinov hrabar trud
Einstein počeo tražiti objedinjavajuću teoriju u 1920-ima, prema Američkom fizičkom društvu (APS). Nikada nije u potpunosti prihvatio čudne paradokse kvantne mehanike, i vjerovao je da matematika koja opisuje elektromagnetizam i gravitacija, jedine dvije poznate tadašnje snage, mogle bi se kombinirati u jedan okvir.
"Želim znati kako je Bog stvorio ovaj svijet." Einstein je rekao mladom studentu fizike nazvana Esther Salaman 1925. "Ne zanima me ova ili ona pojava, u spektru ovog ili onog elementa. Želim znati Njegove misli; ostalo su samo detalji."
Ali Einsteinova potraga pokazala se kihotično tijekom života. "Većina mojih intelektualnih potomaka završava vrlo mladima na groblju razočaranih nada", napisao je u pismu 1938. Ipak nije odustao i, dok je bio na samrtnoj postelji, zatražio je da ima svoje najnovije bilješke o teoriji svega što mu je doneseno, prema APS.
Potencijalni kandidati
Sredinom 20. stoljeća fizičari su razvili Standardni model koji je nazvan "teorija gotovo svega. "Opisuje interakcije sve poznate subatomske čestice i tri od četiri temeljne sile: elektromagnetizam i jake i slabe nuklearne sile, ali ne i gravitacija.
Model koji je također uključivao gravitaciju bio bi poznat kao a kvantna gravitacija teorija. Neki istraživači smatraju da je teorija struna takav okvir i odgovara računu za teoriju svega. Teorija struna smatra da su čestice zapravo jednodimenzionalni nizovi poput bića koji vibriraju u 11-dimenzionalnoj stvarnosti. Vibracije određuju svojstva različitih čestica, kao što su njihova masa i naboj.
Ili, možda, ne postoji
No, drugi znanstvenici smatraju da je ideja teorije struna intelektualni zastoj. Peter Woit, teorijski fizičar sa Sveučilišta Columbia, više je puta prezirao svoje kolege zbog potjere za onim što on smatra zamišljenim snom.
"Osnovni problem istraživanja objedinjavanja teorije struna nije što je napredak bio spor u posljednjih 30 godina."Woit je napisao na svom blogu, "ali da je bilo negativno, a sve naučeno jasno pokazuje kako ideja ne funkcionira."
U svojoj bestseler knjizi "Kratka povijest vremena" (Bantam Books, 1988), fizičar Stephen Hawking raspravljao je o svojoj želji da pomogne u stvaranju teorije svega (što je ujedno bio i naslov njegova biografija iz 2014. godine). Ali slavni znanstvenik promijenio je mišljenje kasnije u životu; mislio je da će takva teorija zauvijek biti nedostupna jer su ljudski opisi stvarnosti uvijek nepotpuni, prema predavanju iz 2002. godine dostupno na web stranici posvećenoj pokojnom fizičaru.
Ta ga činjenica nije rastužila, već mu je dala nadu. "Sada mi je drago što se naša potraga za razumijevanjem nikada neće završiti i da ćemo uvijek imati izazov novog otkrića", rekao je Hawking. "Bez njega, mi bismo stagnirali."
Dodatna sredstva:
- Gledajte ovo objašnjenje GUT-ova i TOE-a (velika objedinjena teorija i teorija svega), iz Fermilaba.
- Evo kako teorijski fizičar Michio Kaku objašnjava teoriju svega za Big Think.
- Gledati "Zašto je teorija struna pogrešna, "iz PBS prostora.
