Die Theorie von allem ist die Idee, dass alle wichtigen physikalischen Kräfte in der Welt um uns herum: Schwerkraft, starke und schwache Kernkräfte und Elektromagnetismus zu einer umfassenden Theorie verarbeitet werden können.
Derzeit lösen physikalische Theorien eine oder zwei der Wechselwirkungen dieser Kräfte, aber noch niemand erklärt sie alle zusammen. Die Physiker überarbeiten ein Experiment, das Richard Feynman 1957 vorgeschlagen hat, um hoffentlich eine einheitliche Theorie von allem zu finden.
Die Forscher der Universität Oxford und des University College London UCL haben erfolgreich eine Theorie gefunden, die Elektromagnetismus und die schwache Kernkraft kombiniert, aber keine, die alle miteinander verbindet. Steven Weinberg, theoretischer Physiker im Team und Nobelpreisträgerführt die Forschung an.
Einsteins Gesetze von allgemeine Relativitätstheorie und die Theorien der Quantenmechanik erklären die Welt auf fantastische Weise, wenn sie in ihren eigenen Domänen gehalten werden. Sie fallen jedoch auseinander, wenn Sie die darin enthaltenen Ideen verwenden, um die Physik zu erklären, die die Theorie nicht regiert.
Um zu verstehen, was die Theorie von allem für die Physik und die Arbeit zur Wiederbelebung von Feynmans Ideen bedeuten würde, müssen wir zuerst den vollen Umfang einer "Theorie von allem" verstehen.
Was ist die Theorie von allem
Die Theorie von allem oder EVG ist in Kürze ein einziges allumfassendes Gerüst, das jeden Aspekt des Universums miteinander verbindet, von der Relativitätstheorie bis zur Quantenmechanik. Die Theorie von allem ist keine Theorie an und für sich mit vollständig ausgearbeiteten Ideen, sondern vielmehrein Begriff, der die mögliche Theorie beschreibt, die kommen kann, um alle Punkte in der physischen Welt zu verbinden.
Die Suche nach a TOE ist seit einiger Zeit in der Welt der Physik im Gange. Die Stringtheorie, eine allgemeinere Theorie der Quantenphysik, wurde in der Vergangenheit als mögliche Theorie für alles vorgestellt; die M-Theorie ist eine andere. Beide Theorien sitzenüber die Ideen der allgemeinen Relativitätstheorie und der Quantenmechanik. Obwohl dies Theorien selbst sind, die sich in ihren Bereichen nicht überschneiden.
Eines der berühmtesten Zitate von Richard Feynman ist "Ich glaube, ich kann mit Sicherheit sagen, dass niemand die Quantenmechanik versteht."
Kontextuell mag das verwirrend erscheinen, wenn man versteht, dass Feynman einer von ihnen war die größten Köpfe um in den letzten 100 Jahren zu leben. Es war jedoch eine großartige Darstellung dessen, was er über das Feld dachte, dass es nicht einfach durch Metaphern oder durch Beziehung zur beobachtbaren Realität dargestellt werden konnte. Die Art und Weise, wie die Quantenmechanik funktioniert, ist soanders als in der Physik des gesunden Menschenverstandes, dass es eine einzigartige Perspektive braucht, um überhaupt zu begreifen.
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Feynman war einzigartig in der Art, wie sein Gehirn arbeitete, um Dinge zu verstehen. Sein Biograf, James Gleick bemerkte, dass Feynman es schwierig fand zu verstehen, warum alltägliche Menschen Theorien brauchten, die auf greifbare Weise mit ihnen in Verbindung gebracht wurden.
Er war in der Lage, die Natur scheinbar nur durch Lesen und Beobachten von Gleichungen und Mathematik zu erfassen und zu verstehen. Feynman war auch unglaublich gut darin, hochkomplexe Themen aufzunehmen und sie einfach zu erklären. Eine Fähigkeit, die er feststellte, war nur vorhanden, wenn man wirklich etwas wirklich verstand.
Feynman arbeitete in seiner Zeit an einigen unglaublichen Experimenten und Theorien und gewann sogar die Nobelpreis 1965 . Vielleicht einer seiner wertvollsten Beiträge zum Wissenschaftsbereich war die der Quantenelektrodynamik, die Idee der Wechselwirkung zwischen Licht und Materie, die sowohl die Quantenmechanik als auch die spezielle Relativitätstheorie miteinander verbindet.
Anschließend schlug er etwas vor, das als Pfad der Integralformulierung bekannt ist, eine Theorie, die alle möglichen Trajektorien eines bestimmten Teilchens zwischen zwei bestimmten Punkten berücksichtigt.
Die Physiker geben an, dass sie, wenn sie die Schwerkraft auf Quantenteilchen auf der Quantenebene erfassen können, besser verstehen können, warum die Schwerkraft eine so seltsame Wechselwirkung mit dem Quantenbereich hat. Feynman hatte die Idee, auf Quanten zu testenSchwerkraft um die Quantenüberlagerung oder die Vorstellung, dass ein Teilchen in allen möglichen Zuständen existiert, bevor Sie es messen, und an diesem Punkt befindet es sich nur in einem Zustand.
Feynman glaubte, dass die Verwendung Quantenverschränkung Sie könnten eine Masse nehmen, sie in ein Gravitationsfeld bringen und sie auf Quantenebene verwickeln lassen. Durch die Verwendung fein abgestimmter Sensoren könnte der Beobachter die Interferenz des Feldes erfassen. Die Interferenz der GravitationFeld würde dazu führen, dass die Masse einen bestimmten Ort einnimmt. Dies würde es den Forschern ermöglichen, die Quantengravitation zu erfassen und zu messen.
Dieses von Feynman vorgeschlagene Experiment ist das, woran die Forscherteams arbeiten, um es zu replizieren und zu konkretisieren. Forscher aus Oxford befürchten, dass Feynmans erstes Experiment keine Möglichkeit hatte, die Quantenverschränkung direkt zu messen, und sie nicht in der Lage wären, a definitiv zu zeichnenVerbindung zur Quantengravitation.
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Die Forscher haben jedoch einen Weg gefunden, zwei Massen zu quantisieren und zu verwickeln, wodurch sie die Quantengravitation definitiv erfassen können. Jede der Massen würde sich in einem Überlagerungszustand befinden und verbunden sein. durch Quantenverschränkung zu einem Quantengravitationsfeld.
Das Experiment wird entwickelt und könnte zu einem noch besseren Weg zu einer Theorie von allem führen. Es gibt jedoch keine Garantie dafür, dass das Experiment funktioniert und die Quantengravitation möglicherweise viel schwerer zu erkennen ist als gedacht.
Trotzdem wird weltweit immer noch intensiv geforscht, um eine funktionierende Theorie von allem zu entdecken, die zu einem völlig neuen Verständnis der Zusammenhänge des Universums führen würde.