Unifikacja teorii - Nauka, odkrycia, hobby | advocem.edu.pl

Unifikacja teorii

Przeprowadzane w latach sześćdziesiątych i siedemdziesiątych obliczenia wskazywały, że unifikacja teorii kwantów i ogólnej teorii względności być może będzie niemożliwa. Zrodziło to spekulacje, że potrzebne jest coś radykalnie nowego jakieś dodatkowe postulaty lub reguły niewynikające ani z mechaniki kwantowej, ani z ogólnej teorii względności bądź też wprowadzenie nowych typów cząstek, pól czy też struktur matematycznych. Sądzono, że w ten sposób uda się wreszcie stworzyć kwantową teorię, która w przybliżeniu klasycznym sprowadzać się będzie do ogólnej teorii względności. Aby nie narażać na szwank przewidywań mechaniki kwantowej i ogólnej teorii względności, owe egzotyczne struktury miałyby ujawniać się w eksperymentach jedynie w skrajnych przypadkach, gdy efekty kwantowe i grawitacyjne są równie silne. Podejmowane w tym duchu próby stały się podstawą do opracowania rozmaitych koncepcji, jak teoria twistorów, geometria nieprzemienna czy supergrawitacja.

W tym samym czasie, gdy powstawała fizyka kwantowa, Albert Einstein opracował swoją ogólną teorię względności, czyli teorię grawitacji, w której oddziaływania grawitacyjne są konsekwencją zakrzywienia przez materię czasu i przestrzeni (tworzących łącznie „czasoprzestrzeń"). Zachodzi tu pewna analogia z kulą bilardową umieszczoną na gumowej błonie, po której toczy się mała kulka. Wyobraźmy sobie, że kule są Słońcem i Ziemią, dwuwymiarowa błona zaś odpowiada trójwymiarowej przestrzeni. Duża kula tworzy w błonie zagłębienie, które odchyla tor malej kulki, powodując jej przybliżanie się do dużej kuli, jak gdyby przyciągała ją jakaś siła. Podobnie każde ciało materialne lub koncentracja energii zaburza geometrię czasoprzestrzeni, w wyniku czego tory innych cząstek czy promieni świetlnych ulegają odchyleniu. To właśnie zjawisko nazywamy grawitacją. Mechanika kwantowa i ogólna teoria względności Einsteina zostały niezależnie od siebie i z nadzwyczajną dokładnością potwierdzone doświadczalnie. Jednak żaden z tych eksperymentów nie dotyczył zakresu zjawisk, w którym znaczącą rolę odgrywałyby efekty wynikające z obydwu tych teorii.

Dużą popularność wśród fizyków zyskała teoria strun, która postuluje, że oprócz trzech wymiarów, znanych z codziennego doświadczenia, przestrzeń fizyczna ma sześć lub siedem dotąd nigdy niezaobserwowanych wymiarów. Przewiduje ona także istnienie olbrzymiej liczby nowych rodzajów cząstek elementarnych i sil, które również nie doczekały się jeszcze empirycznego potwierdzenia. Niektórzy sądzą, że teoria strun zostanie zastąpiona przez nową, szerszą teorię, zwaną Mteorią [patrz: Michael J. Duff „Powrót teorii strun”; Świat Nauki, kwiecień 1998], ale niestety owa hipotetyczna teoria nie przybrała dotąd żadnego konkretnego kształtu, toteż zdaniem wielu fizyków i matematyków należy rozważyć również inne alternatywne propozycje, z których bodajże najbardziej dopracowaną jest właśnie nasza pętlowa grawitacja kwantowa.

narzedzia do obrobki drewna Do wybudowania domu potrzeba dużo czasu. Nie jest tu wskazany pośpiech. Warto zastanowić się nad każdym kolejnym krokiem 5 minut…

Czytaj więcej

 Krajowa Konferencja Menadżerów i Nauki stała się niezwykłym medium łączącym biznesmenów, naukowców ze światem. Zazwyczaj właśc…

Czytaj więcej

Automatyczna identyfikacja wszystkich sprzedawanych przez nas produktów to niemalże wymóg naszych czasów. Wielu przedsiębiorców …

Czytaj więcej

Obszar całkowitego zniszczenia w przybliżeniu ma kształt półkuli, a jego rozmiar zależy od energii ładunku, głębokości, na jakie…

Czytaj więcej