Die Theorie von allem (falls es eine gibt) würde alles im Universum erklären, von Quantenteilchen bis zu Spiralgalaxien.
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Eine Theorie von allem (EVG) ist ein hypothetischer Rahmen, der alle bekannten physikalischen Phänomene im Universum erklärt. Seit der Entwicklung der Quantenmechanik und der von Albert Einstein haben Forscher nach einem solchen Modell gesucht Relativitätstheorie im frühen 20. Jahrhundert.
Jede dieser Säulen der modernen Physik beschreibt ihren jeweiligen Untersuchungsbereich - die kleinsten und massereichsten Dinge im Kosmos - mit erstaunlicher Genauigkeit, aber beides Quantenmechanik und Relativitätstheorie versagen, wenn sie auf das Thema des anderen angewendet wird. Bisher ist eine übergreifende Theorie von allem Wissenschaftlern entgangen, und einige glauben, dass das endgültige Ziel unrealistisch ist.
Einsteins tapferer Einsatz
Einstein begann in den 1920er Jahren nach einer einheitlichen Theorie zu suchen, nach Angaben der American Physical Society (APS). Er hatte die seltsamen Paradoxien der Quantenmechanik nie vollständig akzeptiert und glaubte, dass die Mathematik Elektromagnetismus und Elektromagnetismus beschreibt Schwere, die einzigen zwei Kräfte, die zu dieser Zeit bekannt waren, konnten zu einem einzigen Rahmen zusammengefasst werden.
"Ich möchte wissen, wie Gott diese Welt geschaffen hat" Einstein erzählte einem jungen Physikstudenten 1925 Esther Salaman genannt. "Ich interessiere mich nicht für dieses oder jenes Phänomen, für das Spektrum dieses oder jenes Elements. Ich möchte seine Gedanken kennen; der Rest sind nur Details."
Aber Einsteins Suche erwies sich zu Lebzeiten als quixotisch. "Die meisten meiner intellektuellen Nachkommen landen sehr jung auf dem Friedhof enttäuschter Hoffnungen", schrieb er 1938 in einem Brief. Dennoch gab er nicht auf und bat auf seinem Sterbebett um seine neuesten Notizen zur Theorie von allem, was ihm laut APS gebracht wurde.
Potentielle Kandidaten
Mitte des 20. Jahrhunderts entwickelten die Physiker das Standardmodell, das als "Theorie von fast allem"Es beschreibt die Wechselwirkungen von alle bekannten subatomaren Teilchen und drei der vier Grundkräfte: Elektromagnetismus und die starken und schwachen Kernkräfte, aber nicht die Schwerkraft.
Ein Modell, das auch die Schwerkraft enthielt, wäre als a bekannt Quantengravitation Theorie. Einige Forscher glauben, dass die Stringtheorie ein solcher Rahmen ist und die Rechnung für eine Theorie von allem passt. Stringtheorie setzt voraus, dass Teilchen tatsächlich eindimensionale, fadenförmige Einheiten sind, die in einer 11-dimensionalen Realität vibrieren. Die Schwingungen bestimmen die Eigenschaften der verschiedenen Partikel wie Masse und Ladung.
Oder vielleicht existiert es nicht
Andere Wissenschaftler betrachten die Idee der Stringtheorie jedoch als intellektuelle Sackgasse. Peter Woit, ein theoretischer Physiker an der Columbia University, hat seine Kollegen wiederholt beschimpft, weil sie dem nachjagen, was er für einen imaginären Traum hält.
"Das Grundproblem bei der Forschung zur Vereinheitlichung der Stringtheorie besteht nicht darin, dass in den letzten 30 Jahren nur langsame Fortschritte erzielt wurden."Woit schrieb in seinem Blog"Aber das war negativ, und alles, was gelernt wurde, zeigt deutlicher, warum die Idee nicht funktioniert."
In seinem Bestseller "Eine kurze Geschichte der Zeit" (Bantam Books, 1988) diskutierte der Physiker Stephen Hawking seinen Wunsch, eine Theorie von allem zu entwickeln (was auch der Titel von war) sein 2014 Biopic). Aber der berühmte Gelehrte änderte später seine Meinung; er dachte, eine solche Theorie wäre für immer unerreichbar, weil menschliche Beschreibungen der Realität immer unvollständig sind, nach einem Vortrag von 2002 verfügbar auf einer Website, die dem verstorbenen Physiker gewidmet ist.
Diese Tatsache machte ihn nicht traurig, sondern gab ihm Hoffnung. "Ich bin jetzt froh, dass unsere Suche nach Verständnis niemals ein Ende haben wird und wir immer die Herausforderung neuer Entdeckungen haben werden", sagte Hawking. "Ohne sie würden wir stagnieren."
Zusätzliche Ressourcen:
- Schau dir das an Erklärung von GUTs und TOEs (Grand Unified Theory und Theorie von allem), aus Fermilab.
- So sieht der theoretische Physiker Michio Kaku aus erklärt die Theorie von allem für Big Think.
- Sehen "Warum die Stringtheorie falsch ist, "aus PBS Space Time.
