Что такое теория всего и почему она так важна
С помощью интернета можно узнать все, — от устройства двигателя внутреннего сгорания до скорости расширения Вселенной. Но есть вопросы, ответы на которые не знает не только Google, но даже величайшие ученые современности. Если вам вдруг посчастливиться побеседовать с последними лауреатами Нобелевской премии по физике — не спрашивайте у них о экзопланетах и темной материи, они и так говорили об этом сотни раз.
Спросите лучше, почему разные объекты в нашем мире подчиняются разным законам физики. Например, почему планеты, звезды и другие большие объекты взаимодействуют друг с другом, следуя определенным законам а частицы на мельчайшем уровне, вроде атомов, подчиняются только сами себе. Такой вопрос поставит в тупик обывателя, а образованный человек отвечая на него расскажет, почему современная наука зашла в тупик, в чем разница между Стандартной моделью физики и общей теорией относительности (далее — ОТО), а также почему значение бозонов Хиггса и теории струн на самом деле переоценено.
Несмотря на эти объяснения, никто, включая воскресшего Альберта Эйнштейна, не сможет вам объяснить разную природу физических явлений на микро- и макроуровнях. Если же вы сами можете решить эту проблему — поздравляем, вы — первый автор теории всего, величайший мозг в истории человечества, лауреат всех возможных премий и отец (или мать)-основатель новой физики. Но, прежде чем представить миру революционное открытие, лучше разобрать, что означает теория всего, на какие вопросы она должна ответить, и кто больше всего приблизился к ее открытию.
Теория всего — это объединение двух самых известных концепций современной физики — ОТО Альберта Эйнштейна и квантовой механики. Первая теория описывает все, что нас окружает в виде пространства-времени, а также взаимодействие всех объектов во Вселенной с помощью одной лишь гравитации. Квантовая механика, в свою очередь, описывает взаимодействие элементарных частиц с помощью сразу трех показателей — электромагнитного, и сильного/слабого ядерного взаимодействия.
Таким образом, говорит о гравитации и больших объектах вроде планет и звезд, а квантовая механика — об элементарных частицах и их электромагнитном и слабом/сильном ядерном взаимодействии. Вернемся к этому несколько позже.
Наследник Ньютона
Впервые ОТО озвучил Альберт Эйнштейн. Тогда еще молодой сотрудник австрийского патентного бюро дополнил классическую теорию тяготения Ньютона и описал в ней все неизвестные. В частности, благодаря этому открытию люди узнали, что такое гравитация на самом деле, и как она определяет взаимодействие не только между яблоком и Землей, но и между Солнцем и всеми планетами в Солнечной системе.
Эйнштейн предположил, что пространство и время связаны между собой и формируют единый пространственно-временной континуум — основу для возникновения сил тяготения всех объектов. В отличие от теории Ньютона, этот континуум (или пространство-время) — гибкий и может изменять свою форму в зависимости от массы объектов и, соответственно, их энергии.
Догадки Эйнштейна подтвердили на практике только несколько лет назад, когда заметили, как свет — и, соответственно, пространство-время, — искривляется, проходя возле массивного объекта — Солнца — из-за воздействия гравитации. Даже без этих доказательств, ОТО давно стала основой для современной физики, и пока никто не смог предложить более обоснованное объяснение гравитации тел и полей в пространстве.
Несмотря на это, само пространство-время до сих пор остается малоизученным, и ученые не знают, как оно формируется и из чего состоит. Ответы на эти вопросы только начинают искать в квантовой механике — теоретическом разделе физики, который описывает природу физических явлений на уровне молекул, атомов, электронов, фотонов и других мельчайших частиц.
Квантовая механика
Согласно теории Эйнштейна, воздействию гравитации должны поддаваться абсолютно все объекты во Вселенной. Но, одновременно с открытием ОТО, другие ученые исследовали, как взаимодействуют объекты на субатомном уровне. Оказалось, что гравитация в таких масштабах совершенно бесполезна. Вместо этого, определяющими стали электромагнитное и слабое/сильное ядерное взаимодействие. С помощью этих сил между собой взаимодействуют мельчайшие частицы — фотоны, глюоны и бозоны.
Но, ученым все еще неизвестно, по каким именно принципам взаимодействуют эти частицы, ведь они могут иметь чрезвычайно высокую плотность энергии, и все равно не поддаются воздействию гравитации. Отсюда — такие необъяснимые явления как корпускулярно-волновой дуализм (проявления частицей свойства волны), а также эффект наблюдателя с вытекающими в виде живого и мертвого кота Шредингера.
Из-за этого лбами столкнулись два мира физики — эйнштейновский, где все объекты имеют определенные свойства, поддаются воздействию гравитации, могут быть описаны и предсказуемы, и квантовый, где бушует совершенно иная, непредсказуемая жизнь, в которой все постоянно меняется и нивелирует понятие пространства-времени как такового.
Что нужно сделать, чтобы объединить эти два мира? Мы говорили о гравитации в ОТО и о электромагнитном, сильном/слабом ядерном взаимодействии в Стандартной модели физики. Так вот, гравитация — практически идеальна, она позволяет нам понять почти все, что нас окружает, но она не учитывает то самое необъяснимое поведение частиц на мельчайшем уровне. Электромагнитное и сильное/слабое ядерное взаимодействие — это альтернативная часть физики, которая скрывает новые открытия и представляет огромный пласт для исследований, но не учитывает гравитационных законов ОТО.
Последним этапом исследований и жизни Альберта Эйнштейна было создание теории квантовой гравитации, которая позволила бы объединить все возможные взаимодействия объектов на макро- и микроуровнях, а также объяснить, почему они ведут себя по-разному. Эйнштейн так и не смог найти ответы на эти вопросы, а после него возможное объединение ОТО и квантовой механики стали называть теорией всего.
Теория всего
В поисках теории всего ученые исследовали одни из самых необычных объектов во Вселенной — черные дыры. Они настолько тяжелые, что поддаются воздействию гравитации, и настолько сжаты, что при попадании в черную дыру теоретически можно наблюдать квантовые эффекты. Но, к сожалению, пока кроме противоречащего квантовой механике излучения Хокинга и недавнего фото горизонта событий черные дыры мало в чем помогли современной науке. Даже если они и существуют, достичь их — практически невозможная задача для человека.
Теорию всего стали искать на Земле с помощью различных мысленных экспериментов и свойств квантовой механики и ОТО, которые потенциально могли бы дополнить друг друга. На сегодня, пожалуй, наиболее популярным и приближенным к истине вариантом теории всего является теория струн. В ней говорится, что любая частица — это одномерная струна, которая вибрирует в 11-мерной реальности, и, в зависимости от этих вибраций, определяется ее масса и заряд.
Среди прочих, главным свойством струны является то, что она может передавать гравитацию на квантовом уровне. Если бы такая теория была подтверждена на практике — струны могли бы стать первым шагом к объединению квантовой механики с ОТО. Но, к сожалению, пока никто не смог ее доказать и заявить, что струны — это носитель гравитации на субатомном уровне. Ровно как и недавно обнаруженный бозон Хиггса не стал желанным гравитоном.
Да, мы все еще не знаем, откуда берется масса многих элементарных частиц и по какому принципу они взаимодействуют между собой, но это не мешает современным физикам предлагать все новые и новые «теории всего».
Недавно, к примеру, физики из Китая, Германии и Канады проверяли теорию квантового дарвинизма Войцеха Зурека, которая якобы объясняет, как квантовые частицы оставляют свои следы в доступном нам макромире. Но даже в случае подтверждения нахождения частиц в двух состояниях одновременно — это лишь подтверждение взаимодействия квантовой механики ОТО, а никак не объяснение этого.
Другой американский физик-теоретик из Университета Мэриленд Брайан Свингл и вовсе взялся описать природу возникновения пространства-времени и решил, что квантовая запутанность может формировать континуум Эйнштейна. Свингл предположил, что четырехмерная структура пространства-времени (длина, ширина, глубина и время) может быть закодирована в трехмерной квантовой физике (с теми же измерениями, только без времени). По мнению физика, гравитацию и ОТО стоит объяснять через свойства квантовой механики, а никак не наоборот, что сделало этот эксперимент довольно противоречивым.
Существуют еще десятки подобных сложных и даже неплохо аргументированных теорий, но ни одну из них пока нельзя назвать теорией всего. Возможно, это и хорошо, поскольку человек пытается понять, как взаимодействуют атомы и звезды только последнее столетие, а Вселенная существует уже почти 14 млрд лет.
Самый известный современный исследователь теории всего — Стивен Хокинг — к концу своей жизни пришел к выводу, что ее невозможно найти. Но, это не стало для него разочарованием, а, как он заявил позже, наоборот, привело к пониманию того, что человек будет развиваться постоянно: «Теперь я рад, что наш поиск понимания никогда не закончится, и что мы всегда будем испытывать новые открытия. Без этого мы бы стояли на месте».
Источник
Подписка на новостой RSS-канал сайта
Получать новости сайта по почте
Контактный адрес для любых сообщений
МЕНЮ
Архив материалов
Подписка на новости
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
ПОСЛЕДНИЕ НОВОСТИ
14.12.2018 - 23.01.2019 (1000)
24.01.2019 - 02.03.2019 (1000)
03.03.2019 - 12.04.2019 (1010)
13.04.2019 - 23.05.2019 (990)
24.05.2019 - 03.07.2019 (1000)
04.07.2019 - 11.08.2019 (1000)
12.08.2019 - 16.09.2019 (990)
17.09.2019 - 26.10.2019 (1000)
27.10.2019 - 12.12.2019 (1000)
13.12.2019 - ...
Последние аномальные новости

Активистку Грету Тунберг назвали посланницей инопланетян

Всемирную известность Нострадамусу принесли его пророчества

Города, исчезнувшие с лица земли

Загадочные круги обнаружены на юго-востоке Мексики

Загадочные структуры в протопланетных дисках

Замерзнувших школьников оживили через несколько часов

Как голограммы могут изменить нашу жизнь

Как занятия йогой влияют на мозг

Как полицейские на Херсонщине привидение ловили

Калифорнийские пляжи завалило пенисами

Муж провожал жену в больницу и исчез по дороге

На Марсе участились сейсмические толчки

Наши космонавты слишком толстые для полётов на Луну

НЛО видели в Нижнем Новгороде

НЛО пролетел над Тверской областью

Обнаружено фото Стоунхенджа 1875 года

Огромный котяра закосил под чупакабру

Первое в истории изображение сверхъестественных существ

Предсказание украинской ведьмы о вхождении ДНР и ЛНР в Россию

Предсказания провидца Мишеля Нострадамуса о России

Скоро выйдет первый симулятор ядерной войны

Страшные истории про Васюганские болота

Стрелы Нострадамуса, летящие в цель

Сценарий эволюции дополнительных измерений

Таро-предсказание для Козерогов на 2020 год

Три солнца шокировали жителей китайского города

Тургайскими геоглифами заинтересовались сенаторы

Уфолог считает индейцев потомками инопланетян

Фатимские явления Девы Марии были постановкой инопланетян

Человек должен жить всего 38 лет

Бодибилдер собрался жениться на секс-кукле

Загадочные дыры в небе Канады

Загадочный инцидент в Шег-Харборе

Искусственный интеллект, успешно проигрывающий человеку

Как строился самый грозный корабль Империи

Люди в черном реальная угроза исследователям НЛО

Мужчина позвонил бывшей жене 655 раз

Найден способ удаленно заблокировать любой смартфон

Новая теория появления кислорода на Земле

Обнаружены экзотические звезды в форме бублика

Планируется тысячелетний полёт на другую планету

Правда о таинственном феномене в Млечном Пути

Пришельцы с Нибиру вышли на контакт с человеком

Проклятый маяк на скале Тилламук

Пророчество афонского старца о дате начала Третьей мировой войны

Россия разрабатывает средства уничтожения опасных астероидов

Создана карта льда на Марсе

Таинственная частица Х17 может быть пятой силой природы

Уфолог подарил университету Манитобы свой архив

Что происходит в атмосфере Марса

Актриса рассказала о встрече с привидением

Астероиды, способные уничтожить человечество

В России создадут Центр по обнаружению опасных астероидов

Генерал ВВС США утверждает, что телепортация существует

Главные археологические открытий последнего десятилетия

Двуглавая кобра обнаружена в Индии

Двуликий котенок появился на свет в Таиланде

Замаскированный НЛО заметили над США

Изучая дно океана у берегов Калифорнии, нашли нечто странное

Искусственный интеллект учится предсказывать будущее

Кокон насекомого нашли на Марсе

Компания начала продавать генную терапию старения

Кто и зачем одомашнил человека

Матрица 4 выйдет в прокат 21 мая 2021 года

Мужчина, который пердит ядовитыми газами

На экзопланетах оказалось очень мало воды

НЛО готовят народы к приходу Мессии

Обнаружили пациентку с раздвижными пальцами

По следам бигфута идут ученые

Ползающие камни существовали еще 200 млн лет назад

Полтергейст на новой квартире

Причины появления сложной жизни на Земле

Путешественница во времени Грета Тунберг стала 'Человеком года'

Резонансы Шумана указывают на 12 декабря

Собаки могут чувствовать время по запаху

Сотни птиц замертво упали с неба в Уэльсе

Странные огни в небе Англии

Таро-прогноз для Водолеев на 2020 год

Химеры среди нас

Что произойдет когда ИИ научится распознавать эмоции

Была ли наша Вселенная блинами

Ведущий программы 'Битва экстрасенсов' стал замечать у себя экстрасенсорные способности

Гора на Луне объяснит появление жизни на Земле

Джордж Адамски летал в космос на НЛО

Жительницу Бурятии посетил архангел Михаил

Загадочные камни найдены на Мейнленде

Искусственный интеллект проиграл в гонке дронов

Как выжить рядом с черной дырой

Как поиск смысла жизни отражается на здоровье

Космическая оранжерея будет готова к концу 2021 года

Кто закрыл над Землей озоновую дыру

Лох-Несское чудовище обложат туристическим налогом

На телах мумий обнаружены десятки загадочных татуировок

Наука выделяет 'Пространство' на фоне других научно-фантастических сериалов

НЛО наблюдали жители Аризоны

НЛО сняли с космического шаттла

Первый мусоровоз запустят в 2025 году

Придумали новую стратегию для создания нанитов

Секретная программа ЦРУ по контролю над сознанием

Физик рассказал о встрече с инопланетянами

Бесконечная колонна гусей заблокировала движение

В гениальности да Винчи виновата болезнь глаз

Выяснено происхождение полос Энцелада

Единственный летающий автомобиль выставили на продажу

Жители Алтая заметили в небе странную вспышку

Завершилась экспедиция по поиску бигфута в Орегоне

Загадка зарождения сознания в мозге

Золотая кукла-двойник Трампа найдена в Таиланде

Как живут там, где почти никто не живет

Как искусственный интеллект влияет на творчество

Как найти знаки судьбы на руке

Когда закончатся возможности человеческого тела

Найдена четвероногая курица

НЛО в небе над Североуральском

НЛО замечен над Колорадо

НЛО разбился в Антарктиде

Парень перекусил с призраком

Планеты рождаются из-за заряженной пыли

Почему люди, перенесшие потерю мозга, можут считать

Что должны скрыть химиотрассы нового типа

Плюсы керамической плитки-мозаики для кухни

Апокалипсис произошел во Флориде

Артефакты без ответов науки

Археологи пробиваются к тайнам истории

В этих селах не боятся смерти и знают, как общаться с мертвыми

Гигантский инопланетный корабль в небе Калифорнии

Группа НЛО пролетела вблизи МКС

ДНК мужчины изменилась после того как ему пересадили костный мозг

Инопланетяне не пустят землян на Луну

Как лик Христа из Архыза стал загадкой для науки

Копченые предки племени дани

Монстр из Кроуфордсвилла

Невидимка преследует семью из Бутана

Огромный НЛО заметили в облаках над Флоридой

Признаки наличия у вас экстрасенсорных способностей

Призраки - миф или реальность

Раскрыта причина загадочных сигналов из космоса

Смерть актера, который не умирал

Собаки понимают человеческий язык

Страшные истории от пользователей Reddit

Фото из прошлого, от которых мурашки по коже

База рептилоидов взорвалась на Луне

В Самаре продают землю с места посадки НЛО

Загадочная индейская Паяса

Капиталисты намерены поймать и показать людям инопланетян

Корабль инопланетян заметили над Антарктидой

Кто и почему верит в теории заговора

Нобелевский лауреат хочет открыть жизнь на другой планете

Новая технология позволила управлять мозговыми волнами

Призрак напугал блогершу

Призрак прогулялся по лужайке

Пророчества на 2020 год. Третья великая война начнется

Раскрыта многолетняя тайна ДНК

Рассказы о телах пришельцев в Розуэлле

Создан материал с необычными свойствами живых клеток

Солнце - величайшая загадка нашей звездной системы

Страдающие растения кричат о своих проблемах

Странные обьекты наблюдают за полетами шаттлов

Техас стал горячей точкой для наблюдений НЛО

Ученые готовы найти следы жизни на Proxima-b и Trappist-1

Ученые, которые верили в паранормальные явления

Анабиоз будет уже через 20 лет

Атмосферы далеких планет

В Китае скрестили поросенка и макаку

Гибернация сделает возможными путешествия к далеким мирам

Движущей силой эволюции является мутация

Женщина с пирокенетическими способностями

Инопланетяне могут посылать биосигналы на Землю

Названа польза вредных веществ для долгой жизни

Наше Солнце - не совсем обычная звезда

Некоторые рыхлые экзопланеты могут оказаться экзосатурнами

Обнаружили необычный фактор продления жизни

Оживили женщину, сердце которой остановилось на 6,5 часа

Поведение левитирующей воды исследовали в Тюмени

Призраки на борту норвежского круизного лайнера

Призраки Салли Хаус

Скорость сдвига полюсов достигла 777.77 километров в год

Странная черная аномалия в Антарктиде

Страшные предсказания Нострадамуса

Таинственные события на астероиде Бенну

Ученые показали лица амазонок и ведьм

В Краснодарском крае изучают странные рисунки

Военный рассказал об огромном НЛО над военной базой

Женщина пожаловалась на чупакабру-гипнотизера

Живой НЛО возле космического аппарата Атлантис

Жизнь на экзопланетах подтвердится комбинацией молекул в атмосфере

Подписка на новости сайта
Наверх
Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика