Многие полагают, что Теория Всего - это неудачная шутка. Тут даже недавно один из моих уважаемых читателей в комментариях назвал эту теорию мемом. И да, увы именно так воспринимается это весьма неплохая идея. Думаю, что будет полезно разобраться в истинной сути этой проблемы.
Частенько Теория Всего или Теория великого объединения обозначается только лишь как некоторое базовое уравнение. Оно включает известные фундаментальные взаимодействия и с его помощью, вроде как, можно посчитать ну абсолютно всё. На самом деле проблема Теории Всего куда более интересная, чем обычная попытка объединить все силы в одном флаконе.
Тут имеет место или базовое противоречие, которое ну никак невозможно исправить и такова природа, или вся физика стоит на костылях и качается от ветра. Есть и ещё один вариант - вовсе не должно быть никаких объединений.
Но давайте будем последовательны.
Появление новой физики
В 1900 году Макс Планк предложил теорию, которая гласит, что при тепловом излучении энергия испускается и поглощается не непрерывно, а отдельными квантами ( или порциями). Так он пытался решить извечную проблему чёрного тела. Спектральная плотность энергии излучения должна была неограниченно расти по мере сокращения длины волны, что привело бы к ультрафиолетовой катастрофе. Полная мощность излучения должна была бы становиться бесконечной. Но если полагать, что энергия излучается пакетами или квантами, то всё уравновесится.
Идеи Планка о квантах расширил Альберт Эйнштейн. В 1905 году он опубликовал работу, объясняющую явление фотоэффекта, и предположил, что свет - это поток частиц (квантов), позже названных фотонами. Эти идеи были проработаны лучшими умами того времени и через несколько лет формируется математический формализм для описания новой физики, которая, как вы уже поняли, и была названа квантовой.
Злая ирония тут в том, что позже идеи Эйнштейна начнут конфликтовать с квантовым миром, который сформировался не без его участия, а Планк однажды отметит, что использовал этакий математический лайфхак в поисках ответа и совершенно не предполагал, что такое вообще может получиться.
Квантовая физика объяснила невероятно много
Теперь отмотаем физику на столетие вперёд и посмотрим на более современные представления. Частицы, который оказываются меньше какого-то стандартного размера, теперь живут в своем мире и именуются квантовыми. Они подчиняются таким закономерностям, которые не представить себе в здравом уме. Они могут находиться в квантовой суперпозиции (читай как везде одновременно), могут проходить через непроницаемые барьеры и много что ещё научились делать. Классическая физика теперь неприменима к квантовым мирам и законы Ньютона для них не годятся.
Самое страшное, что многие эксперименты подтверждают то или иное квантовое свойство или иллюстрируют соответствие действительности логики квантовой физики в реальной практике. И тут начинается самое интересное.
Стандартная модель физики элементарных частиц успешно объединила электромагнетизм, слабое и сильное взаимодействие. Там удалось найти квантовые предпосылки и всё неплохо вытанцовывается. Но проблема в Эйнштейне.
Помимо того, что он неплохо описал фотоэффект посредством квантовой физики, он ещё и предложил теорию гравитации, которая стала базовой в современном физическом подходе. Все мы помним, что гравитация есть искажение пространства-времени и на канале было много материалов на эту тему. И тут случилось пшш.
Эйнштейн придумал себе проблему
Все базовые силы смогли описать квантовым механизмом. Пусть даже квантовый мир отличался от мира макрообъектов, но можно было разделить условно сферы работ разных физик по размерам и всё хорошо. Но это не решало проблему. В первую очередь, по причине того, что непонятно, какие частицы являются переносчиками гравитационного взаимодействия. У Эйнштейна гравитация непрерывна, а по логике квантового взгляда на проблему абсолютно всё должно квантоваться.
И да, наверное на всякий случай стоит тут сказать, что и гравитация Эйнштейна получила научное подтверждение. Расчётные подходы применяются в реальной практике и даже если запастись должным количеством скепсиса, то не получится поспорить, что благодаря этой же теории рассчитывается гравитационное замедление времени, которое учитывается всеми GPS, или обнаружены гравитационные волны.
Противоречий пруд пруди
Но проблема гравитации тут самая известная и представляет только верхушку айсберга. Если копать дальше, то в общей теории относительности события непрерывны и детерминированы, что означает, что каждая причина соответствует определённому локальному следствию. А в квантовой механике события, вызванные взаимодействием субатомных частиц, происходят скачками с вероятностными, а не определёнными результатами. В квантовых системах причина может проявляться позже следствия, а в квантовой запутанности может происходить что-то странное, что превышает скорость света. И таких примеров можно привести невероятное множество. Вот только суть одна.
Мы имеем две физики, обе из которых каким-то чудом работают. И тут возможны несколько вариантов. Или абсолютно все наши знания неправильные, или не хватает их полноты для правильного описания ситуации. Вероятно, что исследования в дальнейшем найдут ЧТО-ТО и это исключит вечный конфликт двух направлений. Попытки предпринимаются постоянно. Кстати, легендарная теория струн пыталась каким-то образом всё это увязать, но я не скажу, что сильно успешно. По идее, слияние двух этих школ в одну систему без противоречий и должно стать Теорией Великого Объединения.
Эйнштейн очень активно работал над Теорией Всего, но, как известно, так ничего вменяемого и не получилось.
А должна Теория Всего вообще существовать?
Для тех, кто называет Теорию Всего мемом или чем-то похожим, я хочу сказать, что существование общей целостной картины мира - это вполне логичное явление. Да, не исключено, что сейчас для Теории Всего не хватает знаний и что это кажется ерундой. Можно даже смириться с тем, что каждый из миров работает по собственным законам, а их наложение формирует то, что мы привыкли видеть. Можно обозначить, что так работает множество измерений, но пока всё логика науки и любого здравого рассуждения сводилась к тому, что у нас есть этакий "программный код всей системы", а мы разглядываем его фрагменты, которые потом соединяются в здравую логику.
Возможно мы имеем код на разных языках программирования, который работает внутри одной системы. Впрочем, когда я пишу эти строки, то понимаю, что на одном компьютере в среде Windows можно запустить разработку сразу на нескольких языках и воспроизводить программы разного типа без их конфликта. Они даже обмениваться данными смогут.
Соответственно, наверное важно тут понимать, чем эта Теория Всего должна являться и почему она невозможна. Опять попахивает проблемой эфира.
⚠️ На всякий случай потихоньку переношу материалы с ДЗЕНа в Телеграм и делаю архив. Мало ли что...Читайте лучшие статьи с канала здесь и не забывайте подписаться!
---
⚡ Обязательно подпишитесь на Telegram проекта и читайте эксклюзивные статьи! Обновления каждый день!