Теорията на всичко присъства в мечтите на всеки учен. Ако някога бъде разкрита, тя ще описва механизмите на вселената до най-малкия детайл и ще промени цялостното ни разбиране за природата. Ще разберем и какво е тъмната материя, защо времето се движи само в една посока и как работи гравитацията. Както Стивън Хокинг е казал, това ще бъде „окончателният триумф на човешкия разум – ще имаме познанието на Господ”.
Въпреки десетилетията положени усилия, прогресът е много бавен. Много физици са се посветили в разработването на теории за „квантовата гравитация”, които обединяват квантовата механика с основите на относителността – предпоставка за теория на всичко. Има много теории и всяка една от тях разглежда различни части от проблема. Представяме ви седем от водещите теории до сега.
Теория на струните
Това е може би най-известната теория на всичко, както и най-изучаваната. Тя предполага, че съставните частици, които познаваме всъщност не са частици, а малки струни, които „изглеждат” като частици през микроскопите, защото са прекалено малки.
Изчисленията на струнната теория се базират на допълнителни измерения, които хората не могат да изпитат директно.
Тези предположения са радикални, но много теоретици намират струнния подход за елегантен и предлагат различни вариации на основата, на които изглежда решават някои от космологичните гатанки. Въпреки всичко има две препятствия, които трябва да бъдат преодолени.
Първо, струнните теоретици не успяват да направят нови прогнози, които да бъдат тествани и струнната теория на този етап си остава просто теория.
Второ, има прекалено много варианти на теорията и всеки един от тях може да се окаже верен. За да избегнат това, някои физици предлагат М-теория, която обединява в себе си много от вариациите на струнната теория. Но и тук възникват някои проблеми. Взавимост как ще я разгледате, М-теорията може да опише всяка от 10500 вселени. Според някои физици това е доказателство за съществуването на множество вселени, но други смятат, че това е поредното нещо, което не може да бъде тествано.
Повече за теория на струните можете да прочетете в тази статия.
Затворена квантова гравитация
Въпреки, че не е така известна, тази теория е единственият реален съперник на струнната теория до момента.
Основната идея зад теорията е, че пространството не е непрекъснато както си мислим, а е разкъсано на по-малки отсеци с дължина 10-35 метра. Те са свързани помежду си и образуват пространството, което познаваме. Когато тези връзки между тях се усучат на възли и се преплетат, образуват елементарните съставни частици.
ЗКГ теорията прави няколко предвиждания с реални ефекти и хвърля малко светлина върху зараждането на вселената. Нейните поддръжници обаче, все още не успяват да включат и гравитацията в теориите си. И тук, както и при струнната теория, има недостиг на реални експериментални тестове.
Теория на динамичните триангулации
Тя доста прилича на теорията на затворената квантова гравитация. И тук се приема, че пространството е съставено от малки „градивни блокове”, но този път са четириизмерни участъци, наречени пентахорони.
Тези пентахорони изграждат голямата вселена, която е съставена от три пространствени измерения и едно времево. Всичко до тук е чудесно, но има един съществен недостатък – теорията не може да обясни съществуването на материята.
[smartads]
Квантова гравитация на Айнщайн
Идеята е предложена от Мартин Рутер от университета в Майнц, Германия и залага на нещо съвсем различно.
Част от проблема с обединяването на гравитацията и квантовата механика се корени в това, което се случва с гравитацията при по-малки мащаби. Колко по-близо са два обекта един до друг, толкова по-силно е гравитационното привличане между тях, но гравитацията действа и самостоятелно, което при много малка дистанция поражда обратна сила. Според общоприетите теории, силата тогава би трябвало да стане изключително силна – това означава, че има нещо сбъркано в тях.
Рутер е открил начин да създаде „фиксирана точка” – дистанция, при която гравитацията спира да се усилва.
Квантова диаграма
Всички теории до сега се базират на това, че пространството и времето съществуват и от там се опитват да построят остатъка от вселената. Идеята на Фотини Маркополу от института по теоретична физика във Ватерло, Онтарио, е да се премахнат съществуващите пространство и време.
Според Маркополу, когато се е сформирала вселената не е имало пространство като това, което познаваме днес. Вместо него е имало само абстрактна мрежа от пресечни точки. Много скоро след това мрежата се разпаднала и някои от пресечните точки се разпаднали, което довело до създаването на голямата вселена, която разглеждаме днес.
Вътрешна относителност
Разработена от Олаф Дрейер от Технологичния институт в Масачузец,теорията на вътрешната относителност се опитва да обясни как относителността може да се приложи в квантовия сват.
Всяка частица във вселената има стойност „спин”, която може да се разгледа като това, което се случва с частицата докато тя се върти. Моделът на Дрейер предлага система от спинове, които съществуват независимо от материята и са разпръснати произволно. Когато системата достигне критична температура, спиновете се подреждат и образуват определена схема.
Никой, който живее в самата система, не може да види спиновете. Ние виждаме само крайният резултат от тях, което са пространството и материята. От модела си, Олаф успява да извлече и нютоновата гравитация.
Е8
През 2007г. физикът и сърфист Гарет Лизи става известен с възможна теория на всичко.
Всичко тръгва от дискусия за Е8 – сложен осем измерен математически модел с 248 точки. Лизи показал, че различни основни съставни частици и сили, познати на физиците, могат да се разположат върху точките на модела и взаимодействията помежду им се получават естествено.
Някои физици силно критикуват теорията, но други я приветстват. В края на 2008г. на Лизи е дадена зелена светлина, за да продължи работата си по Е8.
Източник: newscientist.com
