Sinds die vroegste dagen van de kwantummechanica, de theorie die de microwereld van atomen en deeltjes beheerst, heeft de heilige graal van de natuurkunde een theorie voor alles gevonden – door de kwantummechanica te verenigen met Einsteins algemene relativiteitstheorie, die van toepassing is op het universum op grote schaal. .

Maar we hebben nog steeds geen beproefde theorie van alles. En ik geloof dat faalangst een groot deel van het probleem is.

Het creëren van een theorie van alles is niet bepaald eenvoudig. Het gaat om het creëren van één raamwerk dat de fundamentele krachten van ons universum verenigt, terwijl rekening wordt gehouden met alle onderliggende constanten en grootheden, evenals met elk subatomair deeltje. De prijs voor degene die deze ultieme vraag beantwoordt, is eeuwige glorie in de annalen van de mensheid.

Er was een grote honger om het op te lossen onder Einsteins generatie. Sterker nog, Einstein werkte op zijn sterfbed aan een theorie over alles – werk waar hij uiteindelijk belachelijk om werd gemaakt. Einsteins bijdrage aan de natuurkunde was zo groot dat hij nog steeds een superster is. Maar natuurkundigen Arthur Eddington, Hermann Weyl en wiskundige David Hilbert hadden niet zoveel geluk, en sommigen kregen met veel ergere gevolgen te maken.

Neem bijvoorbeeld Eddington, misschien wel de grootste wetenschapper waar je nog nooit van hebt gehoord. De astronoom en natuurkundige uit Cambridge bewees dat Einstein gelijk had toen hij een zonsverduistering uit 1919 analyseerde, waardoor Einstein een superster werd. Eddington schreef ook de eerste Engelse boeken over relativiteit voordat hij hetzelfde deed over de oerknaltheorie van Georges Lemaître.

Hij schreef ook een boek over de kwantumfysica en werd in de jaren twintig en dertig de grootste populaire wetenschapsschrijver, naast zijn baanbrekende werk op het gebied van de stellaire fysica (de fysica van sterren). Toch is hij tegenwoordig onduidelijk vanwege zijn intense zoektocht naar een fundamentele theorie.

Zijn poging werd postuum gepubliceerd en werd onmiddellijk verbannen vanwege zijn ongelooflijke mislukking. Bespot als numerologie (het geloof in een mystieke relatie tussen een getal en gebeurtenissen), werd zijn vreemde interesse in de kracht van bepaalde getallen belachelijk gemaakt door andere wetenschappers. En zoals veel vooraanstaande astrofysici hebben opgemerkt, heeft het sinds de publicatie ervan geen enkele waarde meer opgeleverd.

Eddingtons verbluffende uiteindelijke mislukking diende als een krachtige waarschuwing voor de prijs die gepaard gaat met het missen van de doelstelling. Het laatste decennium van zijn leven waarin hij een theorie van alles nastreefde, eindigde in ernstige schade aan zijn nalatenschap.

Een nieuwe generatie

De generatie van de natuurkundige Richard Feynman (1918-1988), in navolging van die van Einstein en Eddington, verloor zijn interesse in een theorie van alles. Feynman en zijn collega's vonden hun eigen glorie in nieuwe subatomaire ontdekkingen en theorieën, en toepassingen van de natuurkunde in de scheikunde en biologie, wat leidde tot verschillende Nobelprijzen. De spot die degenen die vóór hen probeerden en faalden te verduren kregen, kan een van de redenen zijn geweest.

Deze buitensporige kosten voor mislukking stegen uiteindelijk samen met de glorie van de natuurkunde uit het interbellum. In een periode van ongeëvenaard succes was falen meedogenlozer. Dit was nauwelijks een stimulans voor jonge en briljante moderne geesten die zich op de grootste vraag wilden toeleggen.

Zelfs vandaag de dag worden pogingen tot theorieën over alles bespot. De snaartheorie is bijvoorbeeld zo'n poging en wordt door Nobelprijswinnaar Roger Penrose veracht als zijnde geen 'echte wetenschap'.

Hij is niet de enige. Natuurkundige Stephen Hawking geloofde dat een versie van de snaartheorie, M-theorie genaamd, onze beste optie was voor een theorie van alles. Maar de theorie heeft moeite met het produceren van voorspellingen die door experimenten kunnen worden getest.

Een jonge wetenschapper van vandaag vraagt ​​zich misschien af:als Einstein, Eddington en Hawking het probleem niet konden oplossen, wie dan wel? En inderdaad, velen betwijfelen of dit kan worden bereikt. Is dat wel nodig, omdat we pragmatisch gezien zonder kunnen?

Het is dan ook geen wonder dat veel natuurkundigen tegenwoordig de term ‘theorie van alles’ liever vermijden en in plaats daarvan kiezen voor minder grandioze alternatieven zoals ‘kwantumzwaartekracht’.

Financiering en loopbaanontwikkeling

Naast de hoge prijs van mislukking liggen er nog andere problemen op de loer. Een briljante jonge geest zou naar een doodlopend carrièrepad kunnen staren bij het zoeken naar een theorie van alles. Welke studievoortgang kun je aan het begin van je carrière verwachten als dat gewenst is? Wie gaat aanzienlijke financiering geven aan jonge, onbewezen onderzoekers die op korte termijn een schijnbaar onmogelijk doel nastreven?

Het is waarschijnlijk dat een theorie van alles uiteindelijk een grootschalige samenwerking zal vereisen om opgelost te worden. Ironisch genoeg kan dit een taak zijn voor de oudere natuurkundigen, ondanks de waarschuwingen van Eddington en anderen. Francis Crick wijdde zijn aandacht aan het proberen het probleem van het bewustzijn in zijn latere jaren op te lossen, zij het zonder succes.

We hebben samenwerking nodig. Maar we kijken misschien naar het vooruitzicht van een theorie dat alles alleen maar afkomstig is van degenen die zoveel hebben bereikt dat ze zich de potentiële schaamte kunnen veroorloven en het voordeel van de twijfel zullen krijgen. Dit wekt nauwelijks het enthousiasme op van de levendige, jonge geesten die anders het probleem zouden aanpakken.

Bij het proberen het ultieme probleem op te lossen, hebben we misschien per ongeluk een monster gecreëerd. Ons academisch raamwerk voor de vooruitgang van het onderzoek is daar niet bevorderlijk voor, en de geschiedenis heeft een onaardig beeld gegeven van wat er gebeurt met degenen die het proberen.

En toch is onze grootste vooruitgang altijd afkomstig van degenen die bereid zijn risico's te nemen.

Aangeboden door The Conversation

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.