თეორიული და კვანტური ფიზიკოსები ეძებენ მათემატიკური ფორმულის აღმოჩენას, რომელიც გამოხატავს სიმართლეს, რომ მსოფლიოს ძირძველი ხალხები უკვე იცოდეთ: არსებობს საერთო "ველი", რომელიც ყველას და ყველაფერს ერთმანეთთან აკავშირებს, ღამის ცის ვარსკვლავებიდან დაწყებული ჭიის გვირაბამდე, დაფქული.
სიუზე ნათქვამია "Mitakuye oyasin", რაც ნიშნავს "ყველაფერი ნათესავია", ან "ჩვენ ყველანი ნათესაურები ვართ", რაც დამოკიდებულია თარგმანზე. ავსტრალიაში აბორიგენებიდან დაწყებული აფრიკის დოგონის ტომებით დამთავრებული ახალი ზელანდიის მაორის ტომებით, ამ მკვიდრ ხალხს სჯერა ყველაფერი, რისიც შეგვიძლია და ვერ ვხედავთ. მეცნიერები ცდილობენ ამის დამტკიცებას ყველაფრის თეორიაში.
TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)
ფიზიკოსები ეძებენ გრანდიოზულ ველურ თეორიას, რომელიც აღწერს ჩარჩოებს სამყარო, საიდანაც წარმოიქმნება ოთხი ძალა: სიმძიმე, ელექტრომაგნეტიზმი და ძლიერი და სუსტი ბირთვი ძალებს. ისინი იმედოვნებენ, რომ აღმოაჩენენ ერთ განტოლებას, რომელიც ასახავს სამყაროს მუშაობას, ყველაფრის ერთმანეთთან დაკავშირებას ყველაფრის ერთ თეორიაში.
აინშტაინის ფარდობითობის თეორიები და ერთიანი ველის თეორია
აინშტაინი გარდაიცვალა მანამ, სანამ არ დაამთავრებდა მუშაობას მის საბოლოო კონცეფციაზე - ერთიანი ველის თეორია - რომელიც უზრუნველყოფს პასუხს და კავშირს სამყაროს ყველაფერს შორის. მან დაწერა 40-ზე მეტი ნაშრომი ამ თემაზე, ნაწილობრივ გამოთქმული მის ფარდობითობის ზოგად თეორიაში იგი განიხილავს გრავიტაციულ ტალღებს, რომლებიც სიჩქარით მოძრაობენ სამყაროში, იმავე სინათლის სიჩქარით მოგზაურობები.
მოგეხსენებათ ან შეიძლება არც იცით, მისი თეორიის ეს ასპექტი სწორი აღმოჩნდა 2015 წლის სექტემბერში, როდესაც მეცნიერებმა აღმოაჩინეს და გაზომა გრავიტაციული ტალღები სინათლის ტალღებით, რომლებიც მოხვდნენ დედამიწაზე ორი შავი ხვრელიდან, რომლებიც ერთმანეთს ეჯახებიან და მილიონობით უერთდებიან წლების წინ. აინშტაინის გაგებამ დაარწმუნა ის, რომ სამყაროში ყველაფერი არსებობდა საერთო, საერთო და მარტივი გეომეტრიული საფუძვლის გამო.
მათემატიკის როლი ToE– ში
აინშტაინის სპეციალური ფარდობითობის თეორიის სიმარტივის მსგავსად, გამოხატული მათემატიკური ფორმით, E = mc2, ფიზიკოსები იმედოვნებენ, რომ იპოვიან სხვა მჭერმეტყველ განტოლებას, რომელიც სამყაროს ყველაფერს ერთ, უნივერსალურ ველს უკავშირებს. მას შემდეგ, რაც აინშტაინმა 1955 წელს გარდაცვალებამდე ათწლეულების განმავლობაში წარმოადგინა თავისი იდეები ერთიან სფეროში, ფიზიკოსები, მის კვალდაკვალ, კვლავ ეძებენ პირდაპირ განტოლება, რომელიც აკავშირებს ოთხ ცნობილ ძალას - სიმძიმას, ელექტრომაგნეტიზმს და ძლიერ და სუსტ ბირთვულ ძალებს - ამ უნივერსალურ ველთან, ასევე ცნობილი როგორც კვანტი ველი რასაც აინშტაინმა ერთიანი ველის თეორია უწოდა, დღეს ფიზიკოსები უწოდებენ "ყველაფრის თეორიას", შემოკლებით ToE.
სამყაროს დასაბამიდან დაახლოებით 1.4 მილიარდი წლის წინ, მეცნიერებმა და ფიზიკოსებმა გამოავლინეს ოთხი ძალა, რომლებიც გაერთიანებისას ემსახურებიან სამყაროს ენერგიის ერთადერთ წყაროს. ამ ოთხ ძალაში შედის გრავიტაციული ძალა, ძალა, რომელიც იზიდავს ობიექტებს დედამიწაზე; ელექტრომაგნიტური ძალა, რომელიც მოიცავს სინათლეს და გამოხატავს მრავალჯერადი სიხშირის ზოლებში, როგორიცაა ცისარტყელას ფერების ინდივიდუალური ზოლები; და ძლიერი და სუსტი ბირთვული ძალები, რომლებიც აგებენ პასუხს იმ ატომებისთვის, რომლებიც კოსმოსში ყველა ცნობილ ელემენტს ქმნის.
აინშტაინისა და ახლა სხვა თეორიული და კვანტური ფიზიკოსების მიერ მისი გავლის შემდეგ 1955, არის ერთი მათემატიკური ფორმულისა და პრინციპის პოვნა, რომელიც ყველაფერს ფუნდამენტურად აკავშირებს დონის აინშტაინის მთავარი აზრი იყო იმის დამტკიცება, რომ ელექტრომაგნიტური და გრავიტაციული ძალები სხვა არაფერია, თუ არა ერთი ერთიანი ველის ორი განსხვავებული გამოხატვა. მათემატიკოსებმა იციან, რომ მათემატიკის ფორმულები არსებობს ბუნებაში, მუსიკაში და ხელოვნებაში და რომ მათემატიკა ემყარება ყველაფერს ამ ფიზიკურ რეალობაში, რომელსაც ადამიანები განიცდიან დედამიწაზე. ნადირობა იწყება ერთი მათემატიკური ფორმულის აღმოჩენაზე, რომელიც ყველაფერს ერთმანეთთან აკავშირებს.
მიმდინარე პროგრესი ToE– ზე
ოთხი ძალის ერთმანეთთან დასაკავშირებლად ToE– ს ასახსნელად, 1970 – იან წლებში მეცნიერებმა პირველად მათემატიკურად დააკავშირეს ელექტრომაგნიტური ძალა, რომელიც მიმართავს სინათლის ქცევას და ატომურ სტრუქტურას, სუსტ ბირთვულ ძალას, რომელიც ემყარება მეთოდს, რომლის საშუალებითაც ნაწილაკები იშლება. შემდეგ მათ მოისურვეს გამოეყენებინათ გზა მათ ძლიერ ბირთვულ ძალასთან დასაკავშირებლად, რომელიც აერთიანებს პატარა ნაწილაკებს, როგორიცაა კვარკები, პროტომებსა და ნეიტრონებს ატომურ სტრუქტურებში. გრავიტაციული ძალა მათ მარტო დატოვეს, რადგან არა ჯერჯერობით აქვთ ამის ფორმულა - მაგრამ ისინი ახლოვდებიან 2015 წლის სექტემბრის დაკვირვების გათვალისწინებით.
პრობლემა ისაა, რომ თითოეული ძალა განსხვავებულად გამოხატავს საკუთარ თავს და მათი გაერთიანება ერთ თეორიაში რთულია. იფიქრეთ მასზე, როგორც ინდოეთის უძველესი ზღაპარი სამი ბრმისა და სპილოს შესახებ. თითოეული ბრმა სპილოს სხეულის სხვადასხვა ნაწილს შეეხო და მიიჩნია, რომ ეს ცალკეულ ობიექტად მიიჩნევა. კაცმა, ვინც კუდს შეეხო, აღწერა თოკი, კაცი, რომელიც ფეხს შეეხო, აღწერა სვეტი და ა.შ. რადგან ვერ ხედავდნენ, მათ არ იცოდნენ, რომ სპილო სინგულარული იყო და არა ცალკეული საგნები. ფიზიკოსები თვლიან, რომ ყველაფერი ერთიანი ველიდან მოდის, მაგრამ მათ უბრალოდ ვერ მიაგნეს მათემატიკურ ფორმულას თანმიმდევრულად წარმოადგენს ყველაფერს, მათ შორის ძალის ინდივიდუალურ გამოხატვას, ნაწილაკზე დაშლის გარეშე დონის
2015 წელს გრავიტაციული ტალღების გაზომვით, მეცნიერებმა შეიძლება მალე აღმოაჩინონ მათემატიკური ეკვივალენტი, რომ გამოხატონ გრავიტაციული ძალის აქტივობა, რაც მათ კარგად უდგება ოთხი ძალის ერთმანეთთან დაკავშირების გზაზე ყველაფერი
რისი დამტკიცება აქვთ ფიზიკოსებს
კოსმოსში ახალი ფანჯრის გახსნით, როგორც სინათლის, ასევე გრავიტაციული ტალღების გაზომვით, რაც იმოგზაურეთ ზუსტად იგივე სიჩქარით, თეორიულ ფიზიკოსებს შეიძლება მალე ჰქონდეთ გრავიტაციული ფორმულა, რომელსაც აქვს აზრი ToE მაგრამ პრობლემა არ არის გრავიტაციული ძალა; ნაკლი არსებობს სუსტ ბირთვულ ძალაში, თუ როგორ იშლება პროტონები. თეორეტიკოსებმა წარმატებით დააკავშირეს სუსტი და ელექტრომაგნიტური ძალები ელექტროსუსტის თეორიაში, რაც იმაზე მეტყველებს ორივე არსებობს როგორც ერთიანი თანამშრომლობა, მაგრამ მხოლოდ ენერგიის მაღალ დონეზე, როგორც სამყაროს დასაწყისში. ამასთან, კავშირი სამწუხაროდ იშლება, როდესაც ენერგია ეცემა ელექტროსუსტის თეორიით დადგენილ სპეციფიკურ საზღვარს.
ფიზიკოსები კვლავ ცდილობენ იპოვონ ამ უსასრულოდ მცირე ნაწილაკების დაკვირვების გზები და როგორ მოქმედებს ისინი პროტონის დაშლაზე. მაგალითად, ავიღოთ ჰიგს-ბოსონის ნაწილაკი; მეცნიერებმა იწინასწარმეტყველეს, რომ იგი არსებობდნენ ბევრად ადრე, ვიდრე მათ აღმოაჩინეს, მაგრამ მათ გაზომვის საშუალება არ ჰქონდათ 2012 წლამდე შვეიცარიაში CERN– ის ადრონულ კოლაიდერთან. იმ დროიდან მოყოლებული, მეცნიერებმა დააკვირდნენ და გადაამოწმეს ახალი ნაწილაკის, პენტაქარკის არსებობა 2015 წელს ცერნის დაწესებულებაშიც.
მას შემდეგ, რაც მეცნიერებს შეეძლებათ დააკვირდნენ და გაზომონ ამ და პატარა ნაწილაკების ურთიერთქმედება, ან იპოვონ ახალი ნაწილაკები, რომლებიც განსაზღვრავენ და ადგენენ რაოდენობრივად პროტონის დაშლა, მათ შეიძლება უბრალოდ აღმოაჩინონ ფორმულა, რომელიც განმარტავს ყველაფერს იმის შესახებ, თუ როგორ მუშაობს სამყარო, უფრო მალე მოგვიანებით