Dè ma tha... sinn a' fuasgladh cheistean bunaiteach ann am fiosaig. Tha a h-uile dad a 'feitheamh ri teòiridh às nach urrainn dad a thighinn

Dè a bheir dhuinn freagairt do dhìomhaireachdan leithid cùis dhorcha agus lùth dorcha, dìomhaireachd toiseach na Cruinne-cè, nàdar grabhataidh, buannachd cùis thairis air antimatter, stiùireadh ùine, aonachadh grabhataidh le eadar-obrachaidhean corporra eile , an aonachadh mòr de fheachdan nàdur gu aon bhun-bheachd, suas ris an teòiridh ris an canar a h-uile dad?

A rèir Einstein agus mòran de luchd-fiosaig ùr-nodha barraichte eile, is e amas fiosaig gu dìreach teòiridh a h-uile càil a chruthachadh (Tbh). Ach, chan eil bun-bheachd a leithid de theòiridh gun teagamh. Air aithneachadh mar theòiridh a h-uile càil, tha ToE na theòiridh corporra beachd-bharail a bhios a’ toirt cunntas cunbhalach air a h-uile càil phenomena corporra agus leigidh e leat toradh deuchainn sam bith a ro-innse. An-diugh, tha an abairt seo air a chleachdadh gu cumanta airson cunntas a thoirt air teòiridhean a tha a’ feuchainn ri ceangal a dhèanamh riutha teòiridh coitcheann air càirdeas. Gu ruige seo, chan eil gin de na teòiridhean sin air dearbhadh deuchainneach fhaighinn.

Aig an àm seo, tha an teòiridh as adhartaiche a tha ag ràdh gur e TW a th’ ann stèidhichte air prionnsapal holografach. Teòiridh M 11-mheudach. Cha deach a leasachadh fhathast agus tha mòran air a mheas mar stiùireadh leasachaidh seach fìor theòiridh.

Tha mòran de luchd-saidheans teagmhach gu bheil rudeigin mar "teòiridh a h-uile rud" eadhon comasach, agus anns an t-seadh as bunaitiche, stèidhichte air loidsig. Teòirim Kurt Gödel ag ràdh gu bheil siostam loidsigeach iom-fhillte gu leòr an dàrna cuid taobh a-staigh neo-chunbhalach (faodaidh duine seantans a dhearbhadh agus a contrarrachd ann) no neo-choileanta (tha seantansan fìor fhìor ann nach gabh a dhearbhadh). Thuirt Stanley Jackie ann an 1966 gum feum TW a bhith na theòiridh matamataigeach iom-fhillte agus ciallach, agus mar sin bidh e do-sheachanta nach bi e coileanta.

Tha dòigh sònraichte, tùsail agus faireachail de theòiridh a h-uile càil. beachd-bharail holografach (1), a’ gluasad na h-obrach gu plana beagan eadar-dhealaichte. Tha e coltach gu bheil fiosaig toll dubh a’ nochdadh nach e ar cruinne-cè na tha ar mothachadh ag innse dhuinn. Faodaidh an fhìrinn a tha timcheall oirnn a bhith na hologram, i.e. ro-mheasadh air plèana dà-thaobhach. Tha seo cuideachd a’ buntainn ri teòirim Gödel fhèin. Ach a bheil a leithid de theòiridh air a h-uile dad a’ fuasgladh dhuilgheadasan sam bith, a bheil e a’ leigeil leinn aghaidh a thoirt air dùbhlain sìobhaltachd?

Thoir cunntas air a’ chruinne-cè. Ach dè a th’ ann an cruinne-cè?

Tha dà theòiridh farsaing againn an-dràsta a mhìnicheas cha mhòr a h-uile feallsanachd fiosaigeach: Teòiridh gravity Einstein (gaol coitcheann) i. Tha a’ chiad fhear a’ mìneachadh gu math gluasad nithean macro, bho bhall-coise gu galaxies. tha e gu math eòlach air dadaman agus gràinean subatomic. Is e an duilgheadas a tha sin tha an dà theòiridh seo a’ toirt cunntas air an t-saoghal againn ann an dòighean gu tur eadar-dhealaichte. Ann am meacanaig quantum, bidh tachartasan a’ gabhail àite an aghaidh cùl-fhiosrachaidh stèidhichte. ùine-fànais – fhad ‘s a tha w sùbailte. Cò ris a bhios an teòiridh cuantamach mu àm-fànais lùbte coltach? Chan eil fios againn.

Nochd a 'chiad oidhirpean gus teòiridh aonaichte de gach nì a chruthachadh goirid an dèidh an fhoillseachaidh teòiridh coitcheann air càirdeasmus tuig sinn na laghan bunaiteach a tha a’ riaghladh feachdan niuclasach. Tha na bun-bheachdan sin, ris an canar Teòiridh Kaluzi-Klein, ag iarraidh grabhataidh a chur còmhla ri electromagnetism.

Airson deicheadan, tha teòiridh sreang, a tha a 'riochdachadh cuspair mar a tha e air a dhèanamh suas de sreathan beaga bìodach no lùb lùth, air a mheas mar an fheadhainn as fheàrr airson cruthachadh teòiridh aonaichte fiosaig. Ach, is fheàrr le cuid de luchd-fiosaig kgrabhataidh lùb air a chumail le càballanns a bheil an rùm a-muigh fhèin air a dhèanamh suas de lùban beaga. Ach, cha deach teòiridh sreang no grabhataidh cuantamach lùb a dhearbhadh gu deuchainneach.

Tha teòiridhean mòra aonaichte (GUTn), a’ cothlamadh cromodynamics quantum agus teòiridh eadar-obrachaidhean electroweak, a’ riochdachadh na h-eadar-obrachaidhean làidir, lag agus electromagnetic mar fhoillseachadh air aon eadar-obrachadh singilte. Ach, chan eil gin de na teòiridhean mòra aonaichte roimhe air dearbhadh deuchainneach fhaighinn. Is e feart cumanta den teòiridh mhòr aonaichte an ro-aithris air crìonadh a’ phròton. Cha deach am pròiseas seo fhaicinn fhathast. Tha e a’ leantainn bho seo gum feum beatha proton a bhith co-dhiù 1032 bliadhna.

Dh’ aonaich Modail Coitcheann 1968 na feachdan làidir, lag agus electromagnetic fo aon sgàilean farsaing. Chaidh beachdachadh air a h-uile gràin agus an eadar-obrachadh, agus chaidh mòran ro-innsean ùra a dhèanamh, a’ toirt a-steach aon ro-innse mòr aonaidh. Aig àrd lùths, air òrdugh 100 GeV (an lùth a dh 'fheumar gus aon dealan a luathachadh gu comas 100 billean volt), thèid an co-chothromachd a tha ag aonachadh nam feachdan electromagnetic agus lag ath-nuadhachadh.

Bhathar an dùil gum biodh feadhainn ùra ann, agus nuair a chaidh na bosons W agus Z a lorg ann an 1983, chaidh na fàisneachdan sin a dhearbhadh. Chaidh na ceithir prìomh fheachdan a lùghdachadh gu trì. Is e am beachd air cùl an aonaidh gu bheil na trì feachdan den Mhodal Coitcheann, agus is dòcha eadhon an lùth grabhataidh as àirde, air an cur còmhla ann an aon structar.

2. Co-aontar Langrange a 'toirt cunntas air a' Mhodal Coitcheann, air a roinn ann an còig pàirtean.

Tha cuid air moladh gum bi sin aig lùths eadhon nas àirde, is dòcha timcheall Sgèile planck, bidh grabhataidh cuideachd a’ tighinn còmhla. Is e seo aon de na prìomh adhbharan airson teòiridh sreang. Is e an rud a tha glè inntinneach mu na beachdan sin ma tha sinn ag iarraidh aonachadh, feumaidh sinn co-chothromachd a thoirt air ais aig lùths nas àirde. Agus ma tha iad briste an-dràsta, bidh e a’ leantainn gu rudeigin ri fhaicinn, mìrean ùra agus eadar-obrachaidhean ùra.

Is e Lagrangian of the Standard Model an aon cho-aontar a tha a’ toirt cunntas air gràineanan i buaidh a’ Mhodail Choitcheann (2). Tha còig pàirtean neo-eisimeileach ann: tha mu dheidhinn gluons ann an sòn 1 den cho-aontar, bosons lag anns a’ phàirt air a chomharrachadh le dhà, comharraichte le trì, na thuairisgeul matamataigeach air mar a tha stuth ag eadar-obrachadh leis an fheachd lag agus raon Higgs, mìrean taibhse a bheir air falbh. barrachd achadh Higgs ann am pàirtean den cheathramh, agus na spioradan a chaidh a mhìneachadh fo chòig Fadeev-Popova tha a ‘toirt buaidh air iomadachd an eadar-obrachaidh lag. Chan eilear a’ toirt aire do mhòran neutrino.

Ged a tha Modal Coitcheann is urrainn dhuinn a sgrìobhadh mar aon cho-aontar, chan e fìor aon-ghnèitheach a th’ ann leis an fhaireachdainn gu bheil mòran abairtean fa leth, neo-eisimeileach a tha a’ riaghladh diofar phàirtean den chruinne-cè. Chan eil pàirtean fa leth den mhodail àbhaisteach ag eadar-obrachadh le chèile, leis nach eil cosgais dath a’ toirt buaidh air eadar-obrachaidhean electromagnetic agus lag, agus tha ceistean fhathast gun fhreagairt carson nach obraich eadar-obrachaidhean a bu chòir tachairt, mar eisimpleir, brisidh CP ann an eadar-obrachaidhean làidir. Gabh àite.

Nuair a thèid na co-chothromachd ath-nuadhachadh (aig an ìre as àirde de chomas), bidh aonachadh a ‘tachairt. Ach, tha an co-chothromachd a tha a’ briseadh aig a’ bhonn co-chòrdail ris a’ chruinne-cè a th’ againn an-diugh, còmhla ri seòrsachan ùra de mhìrean mòra. Mar sin dè “a-mach às a h-uile càil” a bu chòir a bhith aig an teòiridh seo? An tè a tha, i.e. cruinne-cè fìor neo-chunbhalach, no cruinne-cè agus co-chothromach, ach aig a’ cheann thall chan e am fear ris a bheil sinn a’ dèiligeadh.

Bòidhchead meallta nam modalan “coileanta”.

Tha Lars English, ann an The No Theory of Everything , ag argamaid nach eil aon sheata de riaghailtean ann a dh'fhaodadh cuir càirdeas coitcheann còmhla ri meacanaig quantumoir chan eil na tha fìor aig ìre cuantamach gu riatanach fìor aig ìre grabhataidh. Agus mar as motha agus nas iom-fhillte an siostam, is ann as motha a tha e eadar-dhealaichte bho na h-eileamaidean co-phàirteach. “Chan e a’ phuing gu bheil na riaghailtean grabhataidh seo a ’dol an-aghaidh meacanaig cuantamach, ach nach urrainn dhaibh tighinn bho fhiosaig cuantamach," tha e a’ sgrìobhadh.

Tha a h-uile saidheans, a dh'aona ghnothaich no nach eil, stèidhichte air a 'bhunait gu bheil iad ann. laghan corporra amasa tha a’ toirt a-steach seata de phuist corporra bunaiteach a tha co-chosmhail ri chèile a’ toirt cunntas air giùlan na cruinne corporra agus a h-uile càil a tha ann. Gu dearbh, chan eil a leithid de theòiridh a 'toirt a-steach mìneachadh no tuairisgeul iomlan air a h-uile dad a th' ann, ach, as coltaiche, tha e a 'toirt cunntas mionaideach air a h-uile pròiseas fiosaigeach a ghabhas dearbhadh. Gu loidsigeach, b 'e aon de na buannachdan a tha an lùib a leithid de thuigse mu TW stad a chur air deuchainnean anns a bheil an teòiridh a' ro-innse toraidhean àicheil.

Feumaidh a’ mhòr-chuid de luchd-fiosaig stad a chuir air rannsachadh agus bith-beò a dhèanamh a’ teagasg, gun a bhith a’ rannsachadh. Ach, is dòcha nach eil dragh aig a’ mhòr-shluagh an urrainnear neart grabhataidh a mhìneachadh a thaobh cho luath sa tha ùine fànais.

Gu dearbh, tha comas eile ann - cha bhith an Cruinne-cè dìreach còmhla. Is e na co-chothromachd a tha sinn air ruighinn dìreach na h-innleachdan matamataigeach againn fhèin agus chan eil iad a’ toirt cunntas air a’ chruinne-cè fiosaigeach.

Ann an artaigil àrd-ìomhaigh airson Nautil.Us, rinn Sabina Hossenfelder (3), neach-saidheans aig Institiud Frankfurt airson Sgrùdadh Adhartach, measadh gu bheil “a’ bheachd gu lèir air teòiridh mu dheidhinn a h-uile dad stèidhichte air barail neo-eòlach. ” “Chan e seo an ro-innleachd as fheàrr airson teòiridhean saidheansail a leasachadh. (…) Gu h-eachdraidheil tha an eisimeil air bòidhchead ann an leasachadh teòiridh air obrachadh gu dona. ” Na beachd-sa, chan eil adhbhar sam bith airson nàdar a bhith air a mhìneachadh le teòiridh air a h-uile dad. Ged a tha feum againn air teòiridh cuantamach air grabhataidh gus neo-chunbhalachd loidsigeach ann an laghan nàdur a sheachnadh, chan fheum feachdan anns a’ Mhodal Coitcheann a bhith aonaichte agus chan fheum iad a bhith aonaichte le grabhataidh. Bhiodh e math, tha, ach chan eil feum air. Bidh am modail àbhaisteach ag obair gu math às aonais aonachadh, tha an neach-rannsachaidh a’ cur cuideam air. Tha e soilleir nach eil dragh aig nàdar air dè a tha fiosaig a’ smaoineachadh a th’ ann am matamataig brèagha, tha Ms Hossenfelder ag ràdh gu feargach. Ann am fiosaig, tha leasachaidhean ann an leasachadh teòiridheach co-cheangailte ri fuasgladh neo-chunbhalachd matamataigeach, agus chan ann le modalan brèagha agus "crìochnaichte".

A dh’ aindeoin na beachdan sòlaimte sin, thathas an-còmhnaidh a’ cur air adhart molaidhean ùra airson teòiridh air a h-uile càil, leithid The Exceptionally Simple Theory of Everything le Garrett Lisi, a chaidh fhoillseachadh ann an 2007. Tha am feart aige a tha an t-Oll. Tha Hossenfelder brèagha agus faodar a shealltainn gu h-àlainn le seallaidhean tarraingeach (4). Tha an teòiridh seo, ris an canar E8, ag agairt gur e an rud as cudromaiche airson tuigse fhaighinn air a’ chruinne-cè nì matamataigeach ann an cruth rosette co-chothromach.

Chruthaich Lisi an structar seo le bhith a’ dealbhadh mìrean bunasach air graf a tha cuideachd a’ toirt aire do eadar-obrachaidhean fiosaigeach aithnichte. Is e an toradh seo structar matamataigeach ochd-thaobhach iom-fhillte de 248 puingean. Tha gach aon de na puingean sin a’ riochdachadh mìrean le feartan eadar-dhealaichte. Tha buidheann de ghràineanan anns an diagram le feartan sònraichte a tha “a dhìth”. Gu teòiridheach tha rudeigin aig cuid dhiubh sin “a dhìth” ri grabhataidh, a’ dùnadh a’ bheàirn eadar meacanaig cuantamach agus càirdeas coitcheann.

4. Teòiridh lèirsinn E8

Mar sin feumaidh fiosaigs obrachadh gus an "Fox socket" a lìonadh. Ma shoirbhicheas leis, dè thachras? Bidh mòran a 'freagairt gu co-sheòrsach nach eil dad sònraichte. Cha bhiodh ach dealbh breagha deiseil. Faodaidh an togail seo a bhith luachmhor san t-seagh seo, oir tha e a 'sealltainn dhuinn dè na fìor bhuaidhean a bhiodh ann bho bhith a' crìochnachadh "teòiridh a h-uile rud". Is dòcha nach eil e cudromach ann an seagh practaigeach.