Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Is er een theorie die alle wetten in de natuurkunde verklaart?

Er is geen enkele, universeel geaccepteerde theorie die alle natuurwetten verklaart. Natuurkundigen werken echter al eeuwen naar dit doel en er zijn verschillende toonaangevende kandidaten:

1. String -theorie:

* Deze theorie stelt voor dat de fundamentele bouwstenen van het universum geen puntachtige deeltjes zijn, maar kleine, trillende snaren.

* Het is bedoeld om de kwantummechanica (die de microscopische wereld te besturen) te verenigen met algemene relativiteitstheorie (regerend zwaartekracht en het grootschalige universum).

* Het is ongelooflijk complex en is nog niet experimenteel geverifieerd, maar het is veel belofte om alle fundamentele krachten te verenigen.

2. Loop kwantumzwaartekracht:

* Deze theorie kwantificeert de zwaartekracht door voor te stellen dat ruimte en tijd niet soepel zijn, maar bestaan ​​uit discrete "lussen" of "knopen".

* Het is een alternatief voor sneltheorie, in een poging de kwantummechanica en algemene relativiteitstheorie te verzoenen.

* Net als snaartheorie is het nog steeds in de vroege stadia van ontwikkeling en is het niet definitief getest.

3. M-theorie:

* Deze theorie is een voorgestelde uitbreiding van de snaartheorie, wat suggereert dat er daadwerkelijk elf dimensies zijn in plaats van de tien voorgesteld in snaartheorie.

* Het beoogt alle vijf bekende sneltheorieën te omvatten als verschillende aspecten van een enkele, verenigende theorie.

* M-theorie is nog steeds zeer speculatief en mist experimentele verificatie.

4. Het standaardmodel:

* Deze theorie beschrijft de fundamentele krachten van het universum, behalve voor de zwaartekracht, en de elementaire deeltjes waaruit materie bestaat.

* Hoewel ongelooflijk succesvol, omvat het geen zwaartekracht en sommige van zijn voorspellingen vereisen verdere experimentele bevestiging.

Waarom een ​​uniforme theorie moeilijk is:

* zwaartekracht en kwantummechanica: De twee pijlers van de moderne fysica, kwantummechanica en algemene relativiteitstheorie zijn fundamenteel onverenigbaar. Het combineren van ze is een belangrijke uitdaging gebleken.

* Gebrek aan experimentele verificatie: Velen voorgestelde theorieën, zoals snaartheorie en luskwantumzwaartekracht, zijn extreem complex en moeilijk te testen experimenteel.

* eenwording van krachten: Het verenigen van de vier fundamentele krachten (sterke nucleaire kracht, zwakke nucleaire kracht, elektromagnetische kracht en zwaartekracht) is een monumentale taak.

De toekomst van de fysica:

* Hoewel een complete theorie van alles ongrijpbaar blijft, blijft het voortdurend onderzoek vooruitgang boeken bij het verenigen van verschillende fysica -gebieden.

* Toekomstige experimenten, zoals de grote Hadron Collider, kunnen licht werpen op nieuwe fysica en mogelijk de weg vrijmaken voor een uniforme theorie.

Conclusie is een theorie die alle natuurwetten verklaart nog steeds een werk in uitvoering, maar het nastreven van dit doel drijft veel van de moderne theoretische fysica.