Teorija svega

Teorija svega (TOE ^[1] ili TOE/ToE ), konačna teorija, ultimativna teorija, objedinjena teorija polja ili glavna teorija je hipotetički, jedinstveni, sveobuhvatni, koherentni teorijski okvir fizike koji u potpunosti objašnjava i povezuje sve aspekte univerzuma.^{[2] :6}Pronalaženje teorije svega jedan je od najvećih neriješenih problema u fizici.^[3] Teorija struna i M-teorija su predložene kao teorije svega.

Tokom proteklih nekoliko vijekova, razvijena su dva teorijska okvira koji, zajedno, najviše liče na teoriju svega. Ove dvije teorije na kojima počiva sva moderna fizika su opća teorija relativnosti i kvantna mehanika. Opća teorija relativnosti je teorijski okvir koji se fokusira samo na gravitaciju za razumijevanje svemira u područjima velikih razmjera i velikih masa: planete, zvijezde, galaksije, jata galaksija itd. S druge strane, kvantna mehanika je teorijski okvir koji se fokusira samo na tri negravitacijske sile za razumijevanje svemira u regijama i vrlo malih razmjera i male mase: subatomske čestice, atomi, molekule itd. Kvantna mehanika je uspješno implementirala standardni model koji opisuje tri negravitacijske sile: jaku nuklearnu, slabu nuklearnu i elektromagnetnu silu – kao i sve posmatrane elementarne čestice.^{[4] :122}

Opća teorija relativnosti i kvantna mehanika su više puta potvrđivani u svojim odvojenim oblastima relevantnosti. Budući da su uobičajene domene primjenjivosti opće relativnosti i kvantne mehanike toliko različiti, većina situacija zahtijeva da se koristi samo jedna od dvije teorije.^{[5][6][7] :842–844}Dve teorije se smatraju nekompatibilnim u oblastima ekstremno malih razmera – Plankova skala – kao što su one koje postoje unutar crne rupe ili tokom početnih faza univerzuma (tj. u trenutku neposredno nakon Velikog praska). Da bi se razriješila nekompatibilnost, mora se otkriti teorijski okvir koji otkriva dublju temeljnu stvarnost, ujedinjujući gravitaciju s ostale tri interakcije, kako bi harmonično integrirao područja opće relativnosti i kvantne mehanike u besprijekornu cjelinu: teorija svega je jedinstvena teorija koja, u principu, sposoban je da opiše sve fizičke pojave u ovom svemiru.

1. ^ Fran De Aquino (1999). "Theory of Everything". arXiv:gr-qc/9910036.
2. ^ Steven Weinberg (20. 4. 2011). Dreams of a Final Theory: The Scientist's Search for the Ultimate Laws of Nature. Knopf Doubleday Publishing Group. ISBN 978-0-307-78786-6.
3. ^ Overbye, Dennis (23. 11. 2020). "Can a Computer Devise a Theory of Everything? - It might be possible, physicists say, but not anytime soon. And there's no guarantee that we humans will understand the result". The New York Times. Pristupljeno 23. 11. 2020.
4. ^ Stephen W. Hawking (28. 2. 2006). The Theory of Everything: The Origin and Fate of the Universe. Phoenix Books; Special Anniv. ISBN 978-1-59777-508-3.
5. ^ SMOLIN, L. (2004). "An Invitation to Loop Quantum Gravity". Quantum Theory and Symmetries. []: 655–682. arXiv:hep-th/0408048. Bibcode:2004qts..conf..655S. doi:10.1142/9789812702340_0078. ISBN 978-981-256-068-1.
6. ^ Carlip, Steven (2001). "Quantum Gravity: a Progress Report". Reports on Progress in Physics. 64 (8): 885–942. arXiv:gr-qc/0108040. Bibcode:2001RPPh...64..885C. doi:10.1088/0034-4885/64/8/301.
7. ^ Susanna Hornig Priest (14. 7. 2010). Encyclopedia of Science and Technology Communication. SAGE Publications. ISBN 978-1-4522-6578-0.