Fysiker har tagit ett betydande steg mot en så kallad ”teori om allt” genom att omformulera Einsteins allmänna relativitetsteori på ett sätt som gör den förenlig med kvantfysikens principer – utan att behöva tillgripa spekulativa modeller som strängteori eller extra dimensioner.
Bakgrund: Två teorier som inte passar ihop
I över ett sekel har fysiker försökt förena två av fysikens mest framgångsrika teorier: Einsteins allmänna relativitetsteori, som beskriver gravitationen på kosmisk skala, och kvantmekaniken, som förklarar fenomen på mikroskopisk nivå. Problemet är att dessa teorier bygger på olika matematiska grunder och blir inkompatibla i extrema situationer, såsom inuti svarta hål eller vid universums början.
Den nya modellen: Gravitation som kvantfält
Den nya teorin, publicerad i Reports on Progress in Physics, föreslår att gravitationen kan beskrivas med hjälp av fyra sammanlänkade fält, liknande hur elektromagnetism och andra krafter beskrivs inom kvantfältteori.
Vad innebär detta?
Om denna modell visar sig vara korrekt, kan den bana väg för en kvantgravitationsteori som inte kräver de extra dimensioner eller komplexa strukturer som strängteorin föreslår. Det skulle kunna leda till en mer enhetlig förståelse av universums fundamentala krafter och partiklar.
Nästa steg: Experimentell verifiering
Trots att den nya teorin är matematiskt lovande, återstår det att se om den kan bekräftas genom observationer eller experiment. Forskare kommer nu att söka efter fenomen där teorins förutsägelser kan testas, exempelvis i svarta hål eller genom gravitationsvågor.
Källor:
- Live Science: Physicists may be on their way to a ’theory of everything’ after reenvisioning Einstein’s most famous theory
- Wikipedia: Theory of everything
Sammanfattning:
Forskare har utvecklat en ny modell som beskriver gravitationen med hjälp av kvantfält, vilket kan förena kvantmekanik och allmän relativitet utan att behöva strängteori. Denna teori kan vara ett steg mot en enhetlig beskrivning av universums krafter, men kräver fortfarande experimentell bekräftelse.
Taggar:
- Fysik
- Rymden
- Teknik
Extra taggar:
- Kvantgravitation
- Teori om allt
- Allmän relativitet
- Kvantmekanik
