सैद्धांतिक और क्वांटम भौतिक विज्ञानी उस गणितीय सूत्र की खोज की तलाश में हैं जो इस सच्चाई को व्यक्त करता है कि दुनिया के अधिकांश स्वदेशी लोग पहले से ही पता है: एक साझा "फ़ील्ड" मौजूद है जो रात के आकाश में सितारों से लेकर नीचे की ओर सुरंग बनाने वाले कृमि तक सभी को और सब कुछ एक साथ जोड़ता है। जमीन।
सिओक्स अनुवाद के आधार पर "मिताकुये ओयासिन" कहते हैं, जिसका अर्थ है "सभी संबंधित हैं," या "हम सभी संबंधित हैं"। ऑस्ट्रेलिया में आदिवासियों से लेकर अफ्रीका की डोगन जनजातियों से लेकर न्यूजीलैंड की माओरी जनजातियों तक, ये स्वदेशी लोग हर उस चीज़ पर विश्वास करते हैं जो हम कर सकते हैं और साझा नहीं कर सकते। थ्योरी ऑफ एवरीथिंग में वैज्ञानिक इसे साबित करने की राह पर हैं।
टीएल; डीआर (बहुत लंबा; पढ़ा नहीं)
भौतिक विज्ञानी एक भव्य एकीकृत क्षेत्र सिद्धांत की तलाश में हैं जो. की रूपरेखा का वर्णन करता है ब्रह्मांड जिसमें से चार बल उत्पन्न होते हैं: गुरुत्वाकर्षण, विद्युत चुंबकत्व, और मजबूत और कमजोर परमाणु ताकतों। वे एक एकल समीकरण को उजागर करने की उम्मीद करते हैं जो यह बताता है कि ब्रह्मांड कैसे सब कुछ एक ही सिद्धांत में सब कुछ एक साथ जोड़कर काम करता है।
आइंस्टीन के सापेक्षता सिद्धांत और एकीकृत क्षेत्र सिद्धांत
अपनी अंतिम अवधारणा - यूनिफाइड फील्ड थ्योरी - पर काम खत्म करने से पहले आइंस्टीन की मृत्यु हो गई - जो ब्रह्मांड में हर चीज के बीच एक उत्तर और एक संबंध प्रदान करेगा। उन्होंने इस विषय पर ४० से अधिक पत्र लिखे, आंशिक रूप से उनके सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत में व्यक्त किए गए जहां वह गुरुत्वाकर्षण तरंगों की चर्चा करता है जो पूरे ब्रह्मांड में उसी गति से गति करती हैं जैसे प्रकाश यात्रा करता है।
जैसा कि आप शायद जानते हों या नहीं, उनके सिद्धांत का वह पहलू सितंबर 2015 में सही साबित हुआ, जब वैज्ञानिकों ने पता लगाया और प्रकाश तरंगों के साथ मापी गई गुरुत्वाकर्षण तरंगें जो पृथ्वी पर दो ब्लैक होल से टकराकर एक के रूप में टकराती हैं, लाखों बहुत साल पहले। आइंस्टीन की समझ ने उन्हें आश्वस्त किया कि ब्रह्मांड में सब कुछ एक साझा, सामान्य और सरल ज्यामितीय नींव के कारण मौजूद है।
टीओई में गणित की भूमिका
गणितीय रूप में व्यक्त आइंस्टीन के विशेष सापेक्षता सिद्धांत की सादगी की तरह, E = mc2, भौतिकविदों को एक और वाक्पटु समीकरण खोजने की उम्मीद है जो ब्रह्मांड में सब कुछ वापस एक एकल, सार्वभौमिक क्षेत्र से जोड़ता है। चूंकि आइंस्टीन ने 1955 में अपनी मृत्यु से पहले के दशकों में एकीकृत क्षेत्र पर अपने विचार रखे थे, भौतिक विज्ञानी, उनके नक्शेकदम पर चलते हुए, अभी भी एक सीधा रास्ता तलाश रहे हैं। समीकरण जो चार ज्ञात बलों - गुरुत्वाकर्षण, विद्युत चुंबकत्व, और मजबूत और कमजोर परमाणु बलों - को उस सार्वभौमिक क्षेत्र से जोड़ता है, जिसे क्वांटम भी कहा जाता है मैदान। आइंस्टीन ने यूनिफाइड फील्ड थ्योरी को क्या कहा, भौतिक विज्ञानी आज "द थ्योरी ऑफ एवरीथिंग" कहते हैं, जिसे टीओई के रूप में संक्षिप्त किया गया है।
१.४ अरब साल पहले ब्रह्मांड की शुरुआत के बाद से, वैज्ञानिकों और भौतिकविदों ने चार बलों की पहचान की है, जो संयुक्त होने पर, ब्रह्मांड के ऊर्जा के एकल स्रोत के रूप में काम करते हैं। इन चार बलों में गुरुत्वाकर्षण बल, वह शक्ति जो वस्तुओं को पृथ्वी की ओर आकर्षित करती है; विद्युत चुम्बकीय बल, जिसमें प्रकाश शामिल है और इंद्रधनुष के रंगों के अलग-अलग बैंड जैसे कई आवृत्ति बैंड में व्यक्त होता है; और मजबूत और कमजोर परमाणु बल, ब्रह्मांड में सभी ज्ञात तत्वों को बनाने वाले परमाणुओं के लिए जिम्मेदार हैं।
आइंस्टीन द्वारा टीओई की खोज, और अब अन्य सैद्धांतिक और क्वांटम भौतिकविदों में उनके निधन के बाद से 1955, एक गणितीय सूत्र और सिद्धांत को खोजना है जो सब कुछ एक साथ मौलिक रूप से जोड़ता है स्तर। आइंस्टीन का मुख्य विचार यह साबित करना था कि विद्युत चुम्बकीय और गुरुत्वाकर्षण बल एक ही एकीकृत क्षेत्र के दो अलग-अलग अभिव्यक्तियों से ज्यादा कुछ नहीं हैं। गणितज्ञ जानते हैं कि गणित के सूत्र प्रकृति, संगीत और कला में मौजूद हैं, और यह कि गणित पृथ्वी पर मानव द्वारा अनुभव की जाने वाली इस भौतिक वास्तविकता में सब कुछ रेखांकित करता है। एक गणितीय सूत्र की खोज की जा रही है जो सब कुछ एक साथ जोड़ता है।
टीओई पर वर्तमान प्रगति
टीओई को समझाने के लिए चार बलों को एक साथ जोड़ने के लिए, वैज्ञानिकों ने 1970 के दशक में पहली बार गणितीय रूप से विद्युत चुम्बकीय बल को जोड़ा, जो प्रकाश व्यवहार और परमाणु संरचना को कमजोर परमाणु बल को निर्देशित करता है जो उस विधि को कम करता है जिससे कण क्षय हो जाते हैं। तब वे उन्हें मजबूत परमाणु बल से जोड़ने का एक तरीका खोजना चाहते थे, जो क्वार्क जैसे छोटे कणों को परमाणु संरचनाओं में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन से जोड़ता है। गुरुत्वाकर्षण बल उन्होंने अकेला छोड़ दिया क्योंकि वे नहीं करते हैं अभी तक इसके लिए एक सूत्र है - लेकिन सितंबर 2015 में टिप्पणियों को देखते हुए वे करीब आ रहे हैं।
समस्या यह है कि प्रत्येक बल खुद को अलग तरह से व्यक्त करता है, और उन्हें एक सिद्धांत में जोड़ना मुश्किल है। इसे तीन अंधे पुरुषों और हाथी की भारत की प्राचीन कथा की तरह समझें। प्रत्येक अंधे व्यक्ति ने हाथी के शरीर के एक अलग हिस्से को एक अलग वस्तु समझकर छुआ। पूंछ को छूने वाले ने रस्सी का वर्णन किया, पैर को छूने वाले ने स्तंभ का वर्णन किया, और इसी तरह। क्योंकि वे देख नहीं सकते थे, उन्हें नहीं पता था कि हाथी एकवचन था, अलग-अलग वस्तुएं नहीं। भौतिकविदों का मानना है कि सब कुछ एकीकृत क्षेत्र से उत्पन्न होता है, लेकिन उन्हें अभी तक गणितीय सूत्र नहीं मिला है। लगातार हर चीज का प्रतिनिधित्व करता है, जिसमें बल के व्यक्तिगत भाव भी शामिल हैं, बिना कण को तोड़े स्तर।
2015 में गुरुत्वाकर्षण तरंगों की माप के साथ, वैज्ञानिक जल्द ही व्यक्त करने के लिए गणितीय समकक्ष की खोज कर सकते हैं गुरुत्वाकर्षण बल की गतिविधि, जो उन्हें के सिद्धांत में चार बलों को एक साथ जोड़ने के रास्ते पर अच्छी तरह से रखती है हर एक चीज़।
भौतिक विज्ञानी क्या साबित करने की उम्मीद करते हैं
प्रकाश और गुरुत्वाकर्षण दोनों तरंगों के मापन द्वारा ब्रह्मांड में एक नई खिड़की के खुलने के साथ, जो ठीक उसी गति से यात्रा करें, सैद्धांतिक भौतिकविदों के पास जल्द ही एक गुरुत्वाकर्षण सूत्र हो सकता है जो समझ में आता है पैर की अंगुली। लेकिन समस्या गुरुत्वाकर्षण बल नहीं है; कमजोर परमाणु बल में दोष मौजूद है, प्रोटॉन कैसे क्षय होता है। सिद्धांतकारों ने इलेक्ट्रोवीक सिद्धांत में कमजोर और विद्युत चुम्बकीय बलों को सफलतापूर्वक संयोजित किया, जो बताता है कि वे दोनों एक ही सहयोग के रूप में मौजूद हैं, लेकिन केवल ऊर्जा के उच्च स्तर पर जैसे ब्रह्मांड की शुरुआत में। हालाँकि, संघ दुर्भाग्य से तब नष्ट हो जाता है जब ऊर्जा इलेक्ट्रोवीक सिद्धांत द्वारा स्थापित एक विशिष्ट सीमा से नीचे चली जाती है।
भौतिक विज्ञानी अभी भी इन असीम रूप से छोटे कणों का निरीक्षण करने के तरीके खोजने की कोशिश कर रहे हैं और वे प्रोटॉन क्षय को कैसे प्रभावित करते हैं। उदाहरण के लिए, हिग्स-बोसोन कण की खोज को लें; वैज्ञानिकों ने भविष्यवाणी की थी कि वे इसे खोजने से बहुत पहले मौजूद थे, लेकिन स्विट्जरलैंड में सर्न के हैड्रॉन कोलाइडर में 2012 तक इसे मापने का कोई तरीका नहीं था। उस समय से, वैज्ञानिकों ने सीईआरएन सुविधा में भी 2015 में एक नए कण, पेंटाक्वार्क के अस्तित्व को देखा और सत्यापित किया है।
एक बार जब वैज्ञानिक इन और छोटे कणों के अंतःक्रियाओं को देख और माप सकते हैं, या नए कण ढूंढ सकते हैं जो परिभाषित और परिमाणित करते हैं प्रोटॉन क्षय, वे सिर्फ उस सूत्र को उजागर कर सकते हैं जो ब्रह्मांड के काम करने के बारे में सब कुछ बताता है, इसके बजाय जल्दी बाद में।