Загадки в науката: Теория на всичко

Теоретична физика - уравнения. Снимка:Marvin (PA)

Загадката “Има ли теория на всичко?” беше избрана от читателите на този блог за най-интригуващата след гласуването „Големите загадки в науката”

Древните философи мислели, че основните градивни елементи на Kосмоса са вода, огън, вятър и земя. За щастие науката е наваксала от тогава. Физиците продължават да разделят познатата Вселена на частици, които обясняват всичко – от магнетизъм до от какво са изградени атомите и как остават стабилни. С напредването на изследванията в света на квантовата механика се забелязват все повече сходства, което неминуемо довежда до един от най-актуалните въпроси в днешната наука: „Има ли една единствена теория, която може да опише всичко?”

Знаем много за историята на Вселената до момента на първите микросекунди след създаването й. До тези първи моменти, когато са станали много забавни неща, издържат физичните ни уравнения.

Ако бъде създадена теория, която да може да опише невероятните количества енергия от ранната Вселена и да включи гравитацията в уравненията си, ще се радваме на една обединена Теория на всичкото.

Физиката има добър

Стандартен модел

обособяващ познатата ни Вселена на „микро“ ниво. От магнетизъм до градивна структура на атома – всичко е изяснено. Къде е фрапантният проблем? Стандартният модел не е способен да включи гравитацията в уравненията си и става неразбираем когато са замесени прекалено високи стойности на енергия на „макро” ниво. Въпреки, че този модел е непълен, учените не могат да открият недостатъци в него.

Следващата голяма стъпка на науката и следващото голямо предизвикателство пред стандартния модел е откриването на Хигс-бозоните (частицата на масата). Ако LHC докаже съществуването на тази частица, ще може да се твърди, че качества като електромагнетизъм и радиоактивност всъщност са два различни аспекта на една и съща сила.

Инатът на Стандартния модел идва в много на някои учени и това довежда до представянето на нови теории, които включват в уравненията си и гравитация работеща при невероятно високи стойности на енергия.

Може би една от най-успешните теории претендиращи за обединение на всичко е

Струнната теория

Тя описва всички частици като струни от енергия, вибриращи под различни честоти в 10-11 различни измерения (6 до 7 в повече от официално признатите). От една страна имаме една крайно озадачаваща теория, която от друга страна е далеч по успешна от всичко, което е предложено до сега.

Идеята за Струнната теория е подобна на това да гледаме сграда от далече. На големи разстояния сградите изглеждат като точки, но доближавайки се до тях, добиват плоска и в последствие тримерна структура. Вътре в сградата пък има и допълнителни измерения, които ставата все по-малки и по-малки: водосточни тръби, извивки и пукнатини по повърхността им, пространствата в тези пукнатини, ръбовете в тях и т.н..

Невъзможността на Струнната теория да докаже съществуването на 11 измерения е главният проблем за мнозина. Учените вярват, че някои струни могат да се разпъват и простират из Вселената толкова много, че да бъда достатъчно големи за засичане. Наричат се „суперструни”.

Трудно може да си представим, че Вселената има два вида физични правила – за микро и макро ниво. Кога тогава е преходът от едното в другото? Аз залагам на Струнната теория и многото й аналогии.

Tagged as: Загадки, Космос, обща теория, струнна теория, теория, Физика, частици