Teorien om alt (hvis der er en) ville forklare alt i universet, fra kvantepartikler til spiral galakser.
(Billede: © Shutterstock)
En teori om alting (TOE) er en hypotetisk ramme, der forklarer alle kendte fysiske fænomener i universet. Forskere har søgt efter en sådan model lige siden udviklingen af kvantemekanik og Albert Einsteins relativitetsteori i det tidlige 20. århundrede.
Hver af disse søjler i moderne fysik beskriver dets respektive undersøgelsesområde - de meget mindste og mest massive ting i kosmos - med en forbløffende nøjagtighed, men begge dele kvantemekanik og relativitet mislykkes, når de anvendes på hinandens emne. Indtil videre har en overordnet teori om alting undgået forskere, og nogle mener, at det endelige mål er urealistisk.
Einsteins tapre indsats
Einstein begyndte at søge efter en samlende teori i 1920'erne, ifølge American Physical Society (APS). Han havde aldrig fuldt ud accepteret kvantemekanikens underlige paradokser, og han troede, at matematikken, der beskriver elektromagnetisme og tyngdekraft, de kun to kræfter, der var kendt på det tidspunkt, kunne kombineres i en enkelt ramme.
"Jeg vil gerne vide, hvordan Gud skabte denne verden," Einstein fortalte en ung fysikstuderende kaldte Esther Salaman i 1925. "Jeg er ikke interesseret i dette eller det fænomen i spektret af dette eller det pågældende element. Jeg vil gerne vide hans tanker; resten er bare detaljer."
Men Einsteins søgen viste sig quixotisk i hans levetid. ”De fleste af mine intellektuelle afkom ender meget unge på kirkegården med skuffede forhåbninger,” skrev han i et brev i 1938. Alligevel gav han ikke op, og mens han var på sin dødsleje, bad han om at have sine seneste notater om teorien af alt bragt til ham, ifølge APS.
Potentielle kandidater
I midten af det 20. århundrede udviklede fysikere standardmodellen, der er blevet kaldt "teori om næsten alt. "Den beskriver interaktion med alle kendte subatomære partikler og tre af de fire grundlæggende kræfter: elektromagnetisme og de stærke og svage kernekræfter, men ikke tyngdekraften.
En model, der også omfattede tyngdekraften, vil blive kendt som en kvantetyngdekraft teori. Nogle forskere mener, at strengteori er sådan en ramme og passer regningen for en teori om alt. Stringteori antyder, at partikler faktisk er en-dimensionelle, strenglignende enheder, der vibrerer i en 11-dimensionel virkelighed. Vibrationerne bestemmer de forskellige partiklers egenskaber, såsom deres masse og ladning.
Eller måske findes det ikke
Men andre forskere betragter ideen om strengteori som en intellektuel blindgyde. Peter Woit, en teoretisk fysiker ved Columbia University, har gentagne gange skændt sine kolleger for at jage det, han betragter som en imaginær drøm.
"Det grundlæggende problem med strengteori-foreningsforskning er ikke, at der er sket fremskridt i de sidste 30 år,"Woit skrev på sin blog, "men at det har været negativt, med alt det, vi lærte, viser mere klart, hvorfor ideen ikke fungerer."
I sin mest solgte bog "A Brief History of Time" (Bantam Books, 1988) diskuterede fysiker Stephen Hawking hans ønske om at hjælpe med at skabe en teori om alt (hvilket også var titlen på hans biopic fra 2014). Men den berømte lærde skiftede mening senere i livet; han troede, at en sådan teori ville være ude af rækkevidde for evigt, fordi menneskelige beskrivelser af virkeligheden altid er ufuldstændige, ifølge et foredrag fra 2002 tilgængelig på et websted dedikeret til den sene fysiker.
Denne kendsgerning gjorde ham ikke trist, men snarere gav ham håb. ”Jeg er nu glad for, at vores søgning efter forståelse aldrig kommer til en ende, og at vi altid vil have udfordringen med ny opdagelse,” sagde Hawking. "Uden det ville vi stagnere."
Yderligere ressourcer:
- Se dette forklaring af GUT'er og TOE'er (stor samlet teori og teori om alt) fra Fermilab.
- Her er hvordan teoretisk fysiker Michio Kaku forklarer teorien om alt til Big Think.
- Kigge på "Hvorfor strengteori er forkert, "fra PBS Space Time.
