Kiến Thức Phổ Thông

Lý thuyết trường thống nhất là gì?

Albert Einstein đã đặt ra thuật ngữ “Lý thuyết trường thống nhất”, mô tả bất kỳ nỗ lực nào để hợp nhất các lực cơ bản của vật lý giữa các hạt cơ bản thành một khung lý thuyết duy nhất. Einstein đã dành phần cuối cuộc đời để tìm kiếm một lý thuyết trường thống nhất như vậy, nhưng không thành công.

Các lực lượng đã được thống nhất

Trong quá khứ, các trường tương tác dường như khác nhau (hoặc “lực lượng”, theo thuật ngữ ít chính xác hơn) đã được thống nhất với nhau. James Clerk Maxwell đã hợp nhất thành công điện và từ tính thành điện từ trong những năm 1800. Lĩnh vực điện động lực học lượng tử, vào những năm 1940, đã dịch thành công điện từ của Maxwell sang các thuật ngữ và toán học của cơ học lượng tử.

Trong những năm 1960 và 1970, các nhà vật lý đã thống nhất thành công sự tương tác hạt nhân mạnh mẽ và tương tác hạt nhân yếu cùng với điện động lực học lượng tử để tạo thành Mô hình chuẩn của vật lý lượng tử.

Vấn đề hiện tại

Vấn đề hiện tại với lý thuyết trường thống nhất hoàn toàn là tìm cách kết hợp lực hấp dẫn (được giải thích theo thuyết tương đối rộng của Einstein) với Mô hình chuẩn mô tả bản chất cơ học lượng tử của ba tương tác cơ bản khác. Độ cong của không thời gian là nền tảng cho thuyết tương đối rộng dẫn đến những khó khăn trong các biểu diễn vật lý lượng tử của Mô hình chuẩn.

Lý thuyết khác nhau

Một số lý thuyết cụ thể cố gắng hợp nhất vật lý lượng tử với thuyết tương đối rộng bao gồm:

  • Trọng lực lượng tử
  • Lý thuyết dây / Lý thuyết siêu dây / Lý thuyết M
  • Trọng lực lượng tử vòng
  • Lý thuyết của mọi thứ
  • Lý thuyết về mọi thứ đối xứng

Lý thuyết trường thống nhất có tính lý thuyết cao, và có thể thống nhất lực hấp dẫn với các lực khác. Họ đã cho thấy rằng họ sẵn sàng cống hiến cả cuộc đời, sự nghiệp và danh tiếng của mình cho nỗ lực thể hiện rằng lực hấp dẫn cũng có thể được thể hiện một cách cơ học. Tất nhiên, hậu quả của một khám phá như vậy không thể được hiểu một cách đầy đủ cho đến khi một lý thuyết khả thi được chứng minh bằng các bằng chứng thực nghiệm.

Tags
Back to top button