إن نظرية كل شيء (إذا كان هناك واحد) تفسر كل شيء في الكون ، من الجسيمات الكمومية إلى المجرات الحلزونية.
(الصورة: © Shutterstock)
نظرية كل شيء (TOE) هي إطار افتراضي يشرح جميع الظواهر الفيزيائية المعروفة في الكون. لقد بحث الباحثون عن مثل هذا النموذج منذ تطوير ميكانيكا الكم وألبرت أينشتاين نظرية النسبية في أوائل القرن العشرين.
تصف كل من هذه الركائز للفيزياء الحديثة مجال الاستفسار الخاص بها - الأصغر والأكثر ضخامة في الكون - بدقة مذهلة ، ولكن كلاهما ميكانيكا الكم وتفشل النسبية عند تطبيقها على موضوع كل منهما. حتى الآن ، استعصت النظرية الشاملة على كل شيء على العلماء ، ويعتقد البعض أن الهدف النهائي غير واقعي.
جهد آينشتاين الشجاع
أينشتاين بدأ البحث عن نظرية موحدة في عشرينيات القرن العشرين ، وفقًا للجمعية الفيزيائية الأمريكية (وكالة الأنباء الجزائرية). لم يقبل أبدًا المفارقات الغريبة لميكانيكا الكم ، وكان يعتقد أن الرياضيات تصف الكهرومغناطيسية و الجاذبية، القوتين الوحيدتين المعروفتين في ذلك الوقت ، يمكن دمجهما في إطار واحد.
"أريد أن أعرف كيف خلق الله هذا العالم" قال أينشتاين لطالب الفيزياء الشباب يدعى استير سلامان عام 1925. "لست مهتماً بهذه الظاهرة أو تلك ، في طيف هذا العنصر أو ذاك. أريد أن أعرف أفكاره ؛ والباقي مجرد تفاصيل".
لكن سعي آينشتاين أثبت أنه خيالي خلال حياته. وكتب في رسالة عام 1938 "معظم نسلي الفكري ينتهي بهم الأمر صغارًا جدًا في مقبرة الآمال المخيبة للآمال." من كل شيء أحضر له ، وفقا لوكالة الأنباء الجزائرية.
المرشحين المحتملين
خلال منتصف القرن العشرين ، طور الفيزيائيون النموذج القياسي ، والذي أطلق عليه "نظرية كل شيء تقريبًايصف تفاعلات جميع الجسيمات دون الذرية المعروفة وثلاثة من القوى الأساسية الأربعة: الكهرومغناطيسية والقوى النووية القوية والضعيفة ، ولكن ليس الجاذبية.
سيعرف النموذج الذي يتضمن الجاذبية أيضًا باسم جاذبية الكم نظرية. يعتقد بعض الباحثين أن نظرية الأوتار هي مثل هذا الإطار وتناسب مشروع قانون نظرية كل شيء. نظرية الأوتار يفترض أن الجسيمات هي في الواقع كيانات أحادية البعد وشبيهة بالسلسلة تهتز في واقع 11-أبعاد. تحدد الاهتزازات خصائص الجسيمات المختلفة ، مثل كتلتها وشحنها.
أو ربما غير موجود
لكن علماء آخرين يعتبرون فكرة نظرية الأوتار طريق مسدود فكري. بيتر وويت ، الفيزيائي النظري في جامعة كولومبيا ، وبخ زملائه مرارًا وتكرارًا لمطاردتهم ما يعتبره حلمًا خياليًا.
"إن المشكلة الأساسية في بحث توحيد نظرية الأوتار ليست أن التقدم كان بطيئًا على مدار الثلاثين عامًا الماضية"كتب Woit على مدونته، "لكن ذلك كان سلبيًا ، مع كل شيء تم تعلمه يظهر بشكل أوضح سبب عدم نجاح الفكرة."
في كتابه الأكثر مبيعًا "تاريخ موجز للوقت" (كتب بانتام ، 1988) ، ناقش الفيزيائي ستيفين هوكينغ رغبته في المساعدة في إنشاء نظرية لكل شيء (والذي كان أيضًا عنوان سيرته الذاتية عام 2014). لكن الباحث الشهير غير رأيه لاحقًا في الحياة ؛ اعتقد أن مثل هذه النظرية ستكون بعيدة المنال إلى الأبد لأن الأوصاف البشرية للواقع دائمًا غير مكتملة ، وفقا لمحاضرة عام 2002 متاح على موقع مخصص للفيزيائي الراحل.
هذه الحقيقة لم تحزنه بل أعطته الأمل. وقال هوكينج: "أنا سعيد الآن لأن بحثنا عن الفهم لن ينتهي أبدًا وأننا سنواجه تحدي الاكتشاف الجديد دائمًا". "بدونها ، سنكون راكدين."
مصادر إضافية:
- شاهد هذا شرح الأمعاء و TOEs (النظرية الموحدة الكبرى والنظرية لكل شيء) ، من Fermilab.
- إليكم كيف الفيزيائي النظري ميشيو كاكو يشرح نظرية كل شيء للفكر الكبير.
- راقب "لماذا نظرية الأوتار خاطئة"من PBS Space Time.
